JPS6027825B2 - 内燃機関用の燃料空気供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は内燃機関、特に自動車用ガソリン機関の燃料
空気供給装置に関するもので、一種または二種以上の燃
料および水等の均一で極めて微細な混合粒子を得ること
ができる内燃機関用の燃料空気供給装置に関する。

従来、自動車用をはじめとするガソリン機関の燃料空気
供給装置の微粒化り漆礎として最も一般的に用いられて
いるのはノズルとベンチュリの組合せであるところの周
知の気化器である。

この組合せは周知の霧吹きノズルと同じ作用により燃料
の微粒化を行わしめるもので、得られる粒子の大きさは
数１００ミク。ンまたはそれ以上にも及び、しかも気化
器からエンジンの各シリンダの吸入弁までは、長さの異
なる比較的長い吸気管により連結されているので燃料粒
子の吸気管内壁への付着による再液化や各シリンダにお
ける均等空燃比の燃焼の困難さ等の好ましくない問題が
存在し、結果として、エンジン回転の加速減速の応答性
の低下や各シリンダからの排気ガス成分の不均一による
排気ガス浄化作用の困難さとして現われる。また、燃料
節約、燃料費低減および排気ガス成分の改善による低公
害化等の目的の達成手段として、二種類以上の燃料およ
び水等の任意の割合での混合微粒化は、従来のノズルと
ベンチュリの組合せによる気化器では困難又は不可能に
近いことである。個々のシリンダーへ燃料を個々独立に
噴射し、空燃此の均一化をはかる装置も周知であるが燃
料の微粒化の根本的改善とは云い難く、二種類以上の燃
料や水等の均一微細な混合粒子を得ることは、やはり不
可能に近い。このような従来の気化器の状態に鑑みて、
本発明の主目的は、既に本出願人が提案した複合ノズル
ユニット（椿豚昭５１−０６０５斑による）を用いて一
種または二種以上の燃料および水等を任意の混合比で、
第一のノズルで予め微粒化用空気中へ微粒化混合し、さ
らに第二のノズルおよび第二のノズルと対向してもうけ
た円筒状の流体反射素子による反射衝突現象を利用する
ことにより、複数段階に亘って混合微粒化を促進せしめ
て完全な微粒化混合噴流体を得るとともに、この混合噴
流体を燃料用空気との混合を行わせる混合室内へ蹟霧分
散させ、この分散による分散流と燃焼用空気の混合室内
への流入による空気流とを衝突せしめ乱流、渦流も生ぜ
しめることにより流体力学的に混合室内で微粒化混合噴
流体と燃焼用空気とを充分に混合せしめた後、混合室か
ら短い直管をとおして各シリンダへ均一な空燃比の浪合
気体を供給できる内燃機関用の燃料空気供給装置を提供
することにある。

上述のことから本発明による内燃機関用の燃料空気供給
装置を用いると次の様な諸利点を得ることができる。‘
１ｌ エンジンの各シリンダへ均一微細な燃料による均
等空燃比の濠合気体を供給することができる。

【２ー ェンジン回転の応答性を良くすることができる
ので運転性能が向上する。

（急加速減速のときに空燃比を一定に保ち易い。）（３
’寒冷時のエンジン始動性が良好である。

‘４｝ 二種類以上の燃料（例えばガソリン、アルコー
ル、水等）を均一微細な混合粒子として得ることができ
、従って低公害、経済性の燃料を得ることができる。｛
５｝ 低気化性燃料（例えば灯油等の使用が可能。

）を用いて経済性に富む燃料が使用可能である。以下、
本発明を添付図面に示す実施例に基き詳細に説明する。

第１図はシリンダＣ，，Ｃ２，Ｃ３およびＣ４を有する
自動車用の通常の４気筒のガソリン機関Ｅおよび本発明
による燃料空気供給装置との結合状態を示す平面図であ
り、第２図は混合室１を燃焼用空気Ａ，の敬入口２およ
び３に沿っての断面ローロ線による側面図である。

両図を参照して、混合室１は機関Ｅの長さとほぼ長さを
有し、上部に第一ノズル４、第二ノズル５および第二ノ
ズル５と対向してもうけてある円筒状の流体反射素子６
から成立つ複合ノズルが取付けられている。小型空気圧
縮機から供給される燃料微粒化用空気Ａ２は第一ノズル
４に供給され、ノズル絞り部７で加速されることによっ
て生ずる低圧流へ燃料供給孔８からガソリンＧが微粒化
混合され、第二ノズル５および流体反射素子６によって
微粒化混合がさらに促進されて混合室１内に靖霧分散流
ＳＦとして広角に分散され、流量制御変弁Ｖ，およびＶ
２を経て燃焼用空気取入口２および３から混合室１内へ
流入する燃焼用空気Ａ，の空気流Ｓ＾と衝突して乱流渦
流を生じ燃料粒子は蒸発して空気と充分に混合され、燃
料供Ｖ給孔９，１０，１ １および１２から燃料供聯合
管１３，１４，１５および１６を経てシリンダＣ，，Ｃ
２，Ｃ３およびＣ４の吸入弁（図示なし）へ緒気される
。

混合室１内の混合気体を含んだ空燃混合流体の燃料粒子
は均一微細でしかも空気との混合が極めて良好な状態に
あるため、シリンダ内の火炎により引火爆発の危険性を
防ぐため、各シリンダＣ，〜Ｃ４の各吸入弁の近くの燃
料供Ｖ給管１３，１４，１５および１６の側へ火炎伝播
防止のための金網を張設するとが望ましい。なお、１７
は機関室の側壁面、１８は複合／ズルュニットを混合室
１に取付ける適宜の取付手段である。燃料ガソリンＧは
機関の回転機構と連動して作動する燃料ポンプによって
第一ノズル４の燃料供給孔８へ供給され、その供給量を
制御する弁（図示せず）および燃焼用空用Ａ，の流量制
御弁Ｖ，およびＶ２の開閉度はエンジン回転の加速減速
レバー（アクセル）と連動して加減される。また、燃料
微粒化用空気量は理論燃焼空気量の十数％前後と比較的
少量を用いればよいので、機関回転と蓮動もしくはバッ
テリで作動する１００Ｗ程度の小型空気圧縮機を用いる
ことが可能である。燃焼用空気Ａ，は公知の通常の気化
器の場合と同様、シリンダ内のピストンの上下運動によ
って生ずる圧力低下によって混合室１内へ吸入され流入
する。ガソリンＧに他の燃料や水を混合微粒化する場合
は第一ノズル４の燃料供給孔８と同一円周上にもうけら
れた他の複数個の燃料供給孔からそれぞれガソリンＧの
場合と同様の手段で第一ノズル４内をとおる燃料微粒化
用空気ん内に微粒化混合することによって目的を達成で
きる。総排気量１．５９７ｃｃの通常の自動車用四気筒
ガソリン機関の燃料空気供給装置として本発明による内
燃機関用の燃料空気供給装置を用い、燃料微粒化用空気
圧：０．７ｋ９′のＧ 第一ノズルの絞り部内蓬：２肋？ 第二ノズルの出口面積：４．６脚２ 混合気の内のり：３１２．肋（長）×１７Ｑ蚊（中）×
１４０側（深）燃料供給孔の内容：３３側め 燃料供給管内径および長さ：３９蚊？×５仇舷火炎防止
用金網：針金外径０．６肋０×間隔１．５凧口の条件に
よってガソリンＧを微粒化したところ、粒子径１０ミク
ロン前後の均一微細な粒子が得られ、蒸発および空気と
の混合も極めて良く、エンジンも滑らかに回転させるこ
とができた。

尚、上述の実止例では混合室１内に燃料用空気取入口２
および３として該混合室側面両方向から導入する方法を
示したが、他の実施例として、例えば混合室１の天井面
ｌａに適宜のスリット（細隙）状の空気取入口を１つ設
けて外部からフィルタ等の浄化手段を介して空気を層状
の薄膜流に形成して導入しても複合ノズルユニットから
噴出される混合噴流体と良好に乱流渦流を生じて混合気
体を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は４気筒ガソリン機関に本発明による内燃機関用
の燃料空気供給装置を具備させた状態を示す平面図、第
２図は複合ノズルユニットと混合室との構成を示す断面
図である。 尚「図中１・・・混合室、２，３・・・燃焼用空気の取
入口、４，５…複合ノズルユニットの第一、第二ノズル
、６・・・流体反射素子、８…燃料供給孔、９〜１２・
・・シリンダの燃料供Ｖ給孔、Ｃ，〜Ｃ４・・・シリン
ダ。第１図第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １種類の燃料もしくは２種類以上の燃料または燃料
   と他の液体を圧縮空気により微粒化混合する複合ノズル
   ユニツトと、上記複合ユニツトから噴霧分散される燃料
   もしくは燃料に他の液体の混合微粒子と上記圧縮空気と
   の広角簿膜混合噴流体を、複合ノズルユニツトよりも上
   流に設置された絞り弁で流量調整された燃焼用空気と混
   合してなる混合気体を形成する混合室とを組合わせて成
   り、上記混合室には上記複合ノズルユニツトの室内挿入
   固定部、燃焼用空気取入口および上記混合噴流体と燃焼
   用空気との混合気体を上記混合室から機関の各シリンダ
   の吸入弁へ直接供給するためのシリンダ数と同数の燃料
   供給孔と、それぞれ長さの等しい燃料供給管とを具備す
   ることを特徴とする内燃機関用の燃料空気供給装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用の燃料空気
   供給装置において、上記混合室の燃焼用空気取入口は、
   空気を薄膜流にして該混合室に導入するように細隙形状
   に形成されていることを特徴とする内燃機関の燃料空気
   供給装置。