JPS5830460A - 気化器 - 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】 本発明は空気等の高速噴流によって積極的に燃料の微粒
化を促進する様にした気化器に関するものである。

一般に、気化器の燃料噴出部から噴出した燃料はここを
通過する気流によって微粒化される様になっているが、
機関の体積効率の低下を避ける為に燃料噴出部の気流速
度をあまり大きくする事はできない。

為に燃料の微粒化は貧弱となり（特に固定ベンチュリ気
化器ではその傾向が顕著である）、燃料の各気筒への分
配性、機関の始動性及び応答性が劣り、燃費は悪化する
。

本発明はこの様な欠点を解決する為に、圧縮空気等を噴
出させる時の高速噴流を燃料に衝突させる事によって積
極的に燃料の微粒化を促進しようとしたもので、以下図
面に従って説明する。

第１図は本発明による気化器の一実施例で、エアクリー
ナーを通過した空気を機関の出力軸・カム軸、又は電動
機（モーター）等で駆動されるポンプ２４によって圧縮
し、その吐出圧を定圧弁装置１９で一定にして、ノズル
１７から激しく噴出させる様にしている。

ノズル１７から空気が高速度で噴出すると、先ず周囲の
圧力まで減圧され、続いてそれ自身のもつ速度エネルギ
ーによって周囲の圧力よりも低くなって（負圧となって
）、燃料噴出部８からフロート室９（常に大気圧を作用
させてある）の燃料を噴出させる。

フロート室９の燃料は燃料ジェット７に導びかれ、ここ
から燃料噴出部８に到り、ノズル１７からの高速噴流に
よって微粒化される様になっているが、ノズル１７から
噴出する噴流の噴出速度は前述の如く一定である為（ポ
ンプ２４の吐出圧は常時一定にされている故）、燃料噴
出部８に作用する圧力（負圧）は常に一定となる。

従って何らかの方法によって、機関に吸入される吸気流
量に見合う如く燃料ジェット７の有効断面積（燃料が通
過する有効断面積）を変化させてやれば、機関の要求す
る混合比を形成する事ができる。

一方、気化器の吸気通路１には絞弁２が設置され、その
上流側には板弁軸４に固着された板弁３が備えられてい
る。

今、板弁３を吸気が通過すると背後に負圧が発生する。

この負圧は吸気流量検出ダイアフラム装置１１の負圧室
１３に導びかれているから、これによりバネ１４を圧縮
しながらダイアフラム１２が引かれ、板弁軸４に固着さ
れたレバー１０を介して板弁３を開く（板弁３にもバネ
等により予め閉鎖トルクを与えておいても良い）。

この結果、負圧室１３の負圧は弱まる傾向となるが、最
終的には吸気流量に相対した位置で板弁３は静止するに
至り、かくして吸気流量検出ダイアフラム装置１１は吸
気流量に応じて作動する様になり、吸気流量を検出する
（この場合、気化器全高を低減する事を目的として板弁
軸４はできる限り絞弁２に接近させる様にしてあり、か
つ板弁３と絞弁２との衝突を避ける為に板弁軸４の位置
を図示の如く吸気通路１に対して偏心させてある。この
結果、板弁３の前後の圧力差によって板弁軸４は閉鎖ト
ルクを受けるが、ダイアフラム１２の有効面積が十分に
大きいのでこの閉鎖トルクに打ち勝って板弁３を開くの
である）。

同時に板弁軸４に固着されたもう一つのレバー５によっ
てメータリングニードル６が移動し、燃料ジェット７の
有効断面積を変化させて吸気流量に見合った燃料を計量
する。

かくして、吸気流量に応じて作動する板弁３及び吸気流
量検出ダイアフラム装置１１によって燃料ジェット７の
有効断面積を変化させ、吸気流量に見合った燃料を燃料
噴出部８から噴出させるのである。

この場合、燃料噴出部８の位置を第３図に示す如く吸気
通路１の中心に近ずける様にすると（更に小ベンチュリ
２５を設置して、空気との混合を促進する様にしている
）、燃料の分配性を更に向上させる事ができる（同様の
目的で、第１図ではノズル１７の方向を絞弁２の中心に
向ける様にしている）。

次に、ポンプ２４の吐出圧は一般には脈動があり、その
変動も大きいと考えられるから、定圧弁装置１９によっ
て一定にする必要がある。

即ち、定圧弁２２の下流側の圧力が規定値よりも大きい
時は、バネ２１に抗して定圧弁２２が閉じる方向に移動
し（空気の通過断面積を小さくし）、規定値よりも小さ
い時はバネ２１により開く方向に移動して（空気の通過
断面積を大きくして）、ノズル１７の直前の圧力を一定
に保つのである。

ポンプ２４の吐出圧の変動が極めて大きい場合は、定圧
弁装置１９を２個直列に設置するのが良い。

即ち、最初の定圧弁装置によってポンプの吐出圧を規定
値よりも若干高い程度にほぼ一定にし、次の定圧弁装置
によって正しく規定値に調整して、吐出圧を一定に保つ
様にするのである。

定圧弁装置１９を簡単な構造としたものが、ボール弁１
８である。

即ち、ノズル１７の直前の圧力が規定値よりも大きい時
は、ボール弁１８により空気の漏れ面積を大きくし、規
定値よりも小さい時は空気の漏れ面積を小さくして、ノ
ズル１７の直前の圧力を一定に保つのである。

一般には、定圧弁装置１９とボール弁１８とによりノズ
ル１７の直前の圧力を一定にして燃料噴出部８に作用す
る圧力（負圧）を一定に保つ事ができるが、必要ならば
二点鎖線示の如くダンパー室２３を備える様にすると良
い（ポンプ２４が電動機で駆動される場合は、機関の回
転速度に関係なくポンプ２４の回転速度を常時一定に保
つ事ができるから、定圧弁装置１９、ボール弁１８等は
除去する事ができる）。

又、定圧弁装置１９は圧力をポンプ２４の吸入側へ逃す
形式のものも考えられる。

第２図にこれを示すが、定圧弁２２′の上流側の圧力が
規定値よりも大きい時は空気の漏れ面積を大きくし（定
圧弁２２′が開く方向に移動して）、規定値よりも小さ
い時は空気の漏れ面積を小さくして、ポンプの吐出圧を
一定に保つのである。

この様に本発明によれば、ノズル１７から噴出する噴流
の噴出速度は非常に大きいから、燃料の微粒化は極めて
良好に行なわれる。

従って燃料の各気筒への分配性，機関の始動性及び応答
性が優れ、燃費を大幅に向上（改善）させる事ができる
と共に、排ガス中の有害成分も減少する。

この場合、ノズル１７からの噴流の噴出速度が大きい程
、燃料の微粒化は良好になるが、反面燃料噴出部８に作
用する負圧が大きくなって燃料ジェット７の有効断面積
（メータリングニードル６との間に形成される断面積）
を極めて小さくしなければならないから、図示の如く空
気ブリードジェット１６を設置して負圧を弱め、製作を
容易にする等の工夫が望ましい。

尚、ノズル１７にらせん溝を形成し、空気がらせん運動
を描きながら噴出する様にすれば、燃料の微粒化と空気
との混合を一段と良好にする事ができる。

ポンプ２４は燃料を微粒化するのみの専用のものである
必要は特になく、他の目的の為のポンプから空気をノズ
ル１７へ導く様にしても良い事は言うまでもない（２サ
イクル機関ではクランク室の圧力をノズル１７へ導く事
も考えられる）。

第１図において燃料噴出部８から噴出した燃料を、直接
絞弁２の下流部へ供給する様にした実施例を第４図に示
す。

即ち、燃料ジェット及びメータリングニードル（第１図
と同様であるから省略してある。又、第３図の場合も省
略してある）によって計量された燃料は燃料噴出部８か
ら噴出し、ノズル１７からの高速噴流によって微粒化さ
れて、絞弁２の下流側へ直接供給されるのである。

この場合、噴口２７の径に比較して大気通路２６の径（
断面積）は十分に大きくしてあるから、噴口２７に作用
する負圧が極めて強くても大気通路２６の圧力はほぼ大
気圧になっている。

従って、ノズル１７からの高速噴流によって燃料噴出部
８に作用する圧力（負圧）は、第１図と同様に常時一定
に保たれている。

尚、噴口２７から噴出する燃料の微粒化を更に促進する
為には、噴口２７を二点鎖線示の如く延長し、この先端
部にノズル２９からの高速噴射を衝突させる様にすれば
良い。

第５図は以上述べた気化器を２個一体的に形成して双胴
気化器としたもので、構造を簡単にする為にメータリン
グニードル（図示せず），燃料ジェット７は各々１個と
し、第１図に示した吸気流量検出ダイアフラム装置１１
によって各々の板弁３を同時に開閉する様にしている。

４気筒機関では各々の気化器は２気筒づつ分担しており
、分配ジェット３０により燃料ジェット７からの燃料を
ニ等分している。

（各々の燃料噴出部８から噴出する燃料流量を等しくし
ている） ３１はバランス通路で、各々の板弁３の背後の負圧を等
しくするものである。

空気ブリードジェットを設置する場合には、各々の燃料
噴出部８の直前に設置する様にする。

尚、分配ジェット３０を通過した燃料を第６図に示す如
く、更に各々ニ等分する様にすれば（例えば燃料噴出部
８の径を互いに等しくして−）ノズル１７からの高速噴
流によって発生する燃料噴出部８に作用する負圧を互い
に等しくする様にする事は言うまでもない）、燃料ジェ
ット７からの燃料は４等分される事になり、これを４気
筒機関に適用すると、第７図に示す如く各気筒毎に（独
立して）燃料噴出部８から燃料を噴出させる事ができる
。

３２は吸気管である。

次に、第１図において板弁３及び吸気流量検出ダイアフ
ラム装置１１の代りに吸気流量検出板を使用した実施例
を第８図に示す。

即ち、第８図において吸気流量検出板３３は回転軸３４
に偏心して固着され、吸気が通過するとその前後の圧力
差により開弁トルクを受け、吸気流量検出板３３にバネ
等により予め与えられた閉弁トルクと釣り合う開度まで
開かれ、吸気流量を検出する。

同時に、第１図と同様にメータリングニードルが移動し
て燃料ジェット（共に図示せず）の有効断面積を変化さ
せ、吸気流量に見合う如く燃料を計量する。

この場合、吸気流量検出板３３の回転軸３４に関する上
流部３５はこれが全開状態に近ずいた時、気流を受けて
全開が容易になる様に適当な傾斜角をもたせてあり、下
流部３６は図示の如く回転軸３４より少し高い位置で折
り曲げられ、絞弁２との衝突を防ぐ様にしてある。

吸気流量検出板３３の回転軸３４に対する偏心度を極め
て大きくしたものを第９図に示す。

第９図において３７はダンパー室で、機関に吸入される
吸気流量を検出する吸気流量検出板３３′の作動安定性
を図る為に備えてある。

この場合、絞弁２を急開すると吸気流量検出板３３′も
急開するが、燃料噴出部８に作用する負圧はノズル１７
からの高速噴流によって常時一定に保たれているから、
混合気が希薄化する様な不具合は起らない（この事は本
発明の他の実施例についても同様である）。

従ってダンパー室３７によるダンパー作用は強くする必
要はなく、吸気流量検出板３３′の慣性による開き過ぎ
、吸気脈動によるふらつきを防止する程度で良い。

回転軸３４′に固着されたレバー３８，これに連動する
駆動レバー３９によりメータリングニードル６が移動し
、燃料ジェット７の有効断面積を変化させて吸気流量に
見合った燃料を計量する事は言うまでもない。

尚、メータリングニードル６の作動を円滑にする為にロ
ーラー１５を使用すると共に、バネ４０によってローラ
ー１５と駆動レバー３９とを接触させてある（第１図に
おいてもローラー１５とレバー５とはバネ−図示せず−
によって接触している）。

４１は小ベンチュリである。

第８図に示す本発明の実施例にダンパー装置を備えたも
のを第１０図に示す。

即ち、第１０図において負圧導入室４３には負圧通路４
２を介して吸気流量検出板３３の背後の負圧が導入され
ており、負圧導入室４３とダンパー室４５とは回転軸３
４に固着されたダンパー板４４により極めて小さな漏れ
面積を介して互いに連通させてある。

従って、ダンパー室４５の圧力は負圧導入室４３の圧力
（吸気流量検出板３３の背後の圧力）の変化に直ちに追
従する事ができないから、吸気流量検出板３３の背後の
圧力が急変すると、ダンパー板４４には吸気流量検出板
３３の急激な動き（開閉作用）を妨げる様なトルクが発
生する。

これにより、吸気流量検出板３３の開き過ぎ、ふらつき
が防止される。

第１２図に示す実施例は、吸気流量検出装置として吸気
流量検出ピストン装置４８を使用したものである。

その作動原理はＳＵ型可変ベンチュリ気化器と同様であ
るから省略する。

５２はメータリングニードル，５１は燃料噴出部、５０
は燃料ジェット（燃料ジェット５０の先端部がそのまま
燃料噴出部５１となっている），５３は空気等の高速噴
流が噴出するノズルで、燃料噴出部５１に作用する負圧
を常時一定に保つものである。

尚、第１図において燃料噴出部８から噴出した燃料を絞
弁２にできる限り付着させない様にして、絞弁２の下流
側へ直接的に供給する実施例を第１１図に示す。

即ち、第１１図において燃料ジェット及びメータリング
ニードル（共に図示せず）によって吸気流量に見合う如
く計量された燃料は燃料噴出部８（絞弁２の近傍に設置
してある）から噴出する時、ノズル１７からの高速噴流
によって微粒化され、絞弁２に形成された孔４６を経て
直接的に絞弁２の下流側へ供給される。

これにより燃料は絞弁２に殆ど付着しない。

尚、孔４６（従って燃料噴出部８，ノズル１７も）はで
きる限り絞弁２の中心に接近させた方が燃料の分配性か
らは好ましい。

本発明は以上の如く、燃料ジェットからの燃料が燃料噴
出部から噴出して機関に燃料を供給する気化器において
、吸気流量に応じて作動する吸気流量検出装置（板弁及
び吸気流量検出ダイアフラム装置，吸気流量検出板，吸
気流量検出ピストン装置等）によって前記燃料ジェット
の有効断面積を変化させて燃料を計量し、更に前記燃料
噴出部に高速噴流を衝突させて燃料噴出部に作用する圧
力を一定に保つ様にしたので、燃料噴出部から噴出する
燃料は極めて良く微粒化され、燃料の各気筒への分配性
，機関の始動性及び応答性に優れ、燃費を大幅に向上（
改善）させる事ができる。

尚、本発明においては燃料噴出部からのみ単一箇所から
燃料を噴出させる様にしたが、通常の固定ベンチュリ気
化器における低速燃料系統を併用しても良く、これによ
りアイドリング調整（混合比調整）が容易になり、その
調整による結果が（中）高吸気流量域まで影響を及ぼさ
ない利点が生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１・３・４・８・９・１１・１２図は本発明による気
化器の断面図，第２図は定圧弁装置の断面図，第５・６
・７・１０図は本発明による気化器の図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料ジェットからの燃料が燃料噴出部から噴出し
   て機関に燃料を供給する気化器において、吸気流量に応
   じて作動する吸気流量検出装置によって前記燃料ジェッ
   トの有効断面積を変化させて燃料を計量し、更に前記燃
   料噴出部に高速噴流を衝突させて燃料噴出部に作用する
   圧力を一定に保つと共に、燃料噴出部から噴出する燃料
   を微粒化する様にした事を特徴とする気化器。