JPS6030407B2 - 空燃比制御装置 - Google Patents
空燃比制御装置Info
- Publication number
- JPS6030407B2 JPS6030407B2 JP54120840A JP12084079A JPS6030407B2 JP S6030407 B2 JPS6030407 B2 JP S6030407B2 JP 54120840 A JP54120840 A JP 54120840A JP 12084079 A JP12084079 A JP 12084079A JP S6030407 B2 JPS6030407 B2 JP S6030407B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- pressure
- air
- receiving member
- control valve
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/027—Regulating fuel supply conjointly with air supply using mechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
- F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/24—Valve details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は外燃機関の燃焼器や乾燥機用の燃焼炉などへ供
給する燃料と空気の混合比を適切に制御する空燃比制御
装置に関するものである。
給する燃料と空気の混合比を適切に制御する空燃比制御
装置に関するものである。
例えばスターリングサィクルの外燃式タービンなど本体
外に別体で設けられる燃焼器や、乾燥機などの燃焼炉に
燃料を供給する装置においては燃料の燃焼効率を向上さ
せるために、燃料と空気との混合比すなわち空燃比を適
切に制御する必要がある。
外に別体で設けられる燃焼器や、乾燥機などの燃焼炉に
燃料を供給する装置においては燃料の燃焼効率を向上さ
せるために、燃料と空気との混合比すなわち空燃比を適
切に制御する必要がある。
このため、燃料供給装置においては、燃焼器に供給され
る空気量に応じて供給燃料量を制御し、空燃比が常に一
定の範囲に保たれるようにした空燃比制御装置が備えら
れている。しかしながら、従釆のこの種の装置では、例
えば気化器方式を例にとれば、供給燃料量を固定径のジ
ェットによって絞り制御しているため、急激な吸入空気
量の変化に対応して供給燃料量を追従制御できないとい
う欠点がある。
る空気量に応じて供給燃料量を制御し、空燃比が常に一
定の範囲に保たれるようにした空燃比制御装置が備えら
れている。しかしながら、従釆のこの種の装置では、例
えば気化器方式を例にとれば、供給燃料量を固定径のジ
ェットによって絞り制御しているため、急激な吸入空気
量の変化に対応して供給燃料量を追従制御できないとい
う欠点がある。
また、燃料噴射方式のものは、吸入空気量をェアフロー
センサ等にて検出した上で燃料噴射圧力或いは噴射ノズ
ル径を電気的手段を介して制御しているため、構造が複
雑になり、経済性及びメンテナンスの面で不利になると
いう問題がある。そこで、これらの欠点を除去するため
に、燃料通路を吸入空気圧および燃料噴射圧に応じて絞
り制御するようにした種々の構造の装置が提案されたが
、いずれも燃料流量の検出が２次圧のみの検出であるた
めに、調節度の点において満足した性能を期待すること
ができなかった。
センサ等にて検出した上で燃料噴射圧力或いは噴射ノズ
ル径を電気的手段を介して制御しているため、構造が複
雑になり、経済性及びメンテナンスの面で不利になると
いう問題がある。そこで、これらの欠点を除去するため
に、燃料通路を吸入空気圧および燃料噴射圧に応じて絞
り制御するようにした種々の構造の装置が提案されたが
、いずれも燃料流量の検出が２次圧のみの検出であるた
めに、調節度の点において満足した性能を期待すること
ができなかった。
本発明は以上のような点に鑑みなされたもので吸気量に
したがい第１の受圧部材を介して応動する作動村とその
作動により燃料供給通路を開閉する燃料調節弁とを設け
、この燃料調節弁の下流側に設けた第２の受圧部材に燃
料圧力を加えて作動杵に平衡力をフィードバックするよ
うに構成することにより、きわめて高精度な空燃比調節
を可能ならしめて過剰空気と不完全燃焼を完全に防止し
、燃焼効率の向上を計った空燃比制御装置を提供するも
のである。以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に
説明する。図は本発明に係る空燃比制御装置の一実施例
を示す縦断面図であって、図において、１は詳細な図示
も省略した燃焼炉であり、蓮設した吸気管２から供給さ
れる空気と、タンク５に蓮通した燃料供給路３を通して
燃料噴射ノズル４から噴射される燃料とで所定空燃比の
混合気を生成し、かつこれを燃焼させるようになってい
る。
したがい第１の受圧部材を介して応動する作動村とその
作動により燃料供給通路を開閉する燃料調節弁とを設け
、この燃料調節弁の下流側に設けた第２の受圧部材に燃
料圧力を加えて作動杵に平衡力をフィードバックするよ
うに構成することにより、きわめて高精度な空燃比調節
を可能ならしめて過剰空気と不完全燃焼を完全に防止し
、燃焼効率の向上を計った空燃比制御装置を提供するも
のである。以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に
説明する。図は本発明に係る空燃比制御装置の一実施例
を示す縦断面図であって、図において、１は詳細な図示
も省略した燃焼炉であり、蓮設した吸気管２から供給さ
れる空気と、タンク５に蓮通した燃料供給路３を通して
燃料噴射ノズル４から噴射される燃料とで所定空燃比の
混合気を生成し、かつこれを燃焼させるようになってい
る。
前記吸気管２は下流位置に送風機６を配設し、吸気管２
先端関口から空気を吸引して燃焼器１内に送風するよう
になっている。
先端関口から空気を吸引して燃焼器１内に送風するよう
になっている。
７はこの吸気管２の先端に設けた絞りで、その下流位置
に適宜圧の負圧を生じさせる。
に適宜圧の負圧を生じさせる。
また、８は回転位置に応じて吸気管２の閉口面積を変化
し、これにより吸入空気量を制御する空気調節弁である
。そして、前記絞り７の下流位置には、吸気管内圧力Ｐ
＾を導出するチューブ９を蓮設し、吸気管内の吸気圧を
べローズ状に形成した第１の受圧部材１０内に導入して
いる。この第１の受圧部材１川ま基端１０ａを装置固定
部１１に固定し、その反対側の可動端１０ｂは内部圧力
と大気圧との比較により往復変位するようになっている
。また、この第１の受圧部材１０の可動端１０ｂには、
一端を枢支１２した作動村１３の他端１３ａを連結し、
前記可動端１０ｂの変位に伴なつて揺動するようになっ
ている。一方、燃料タンク５と燃料噴射ノズル４を蓮適
する燃料供給略３には燃料ポンプ１４及び燃料調節弁１
５を介装している。
し、これにより吸入空気量を制御する空気調節弁である
。そして、前記絞り７の下流位置には、吸気管内圧力Ｐ
＾を導出するチューブ９を蓮設し、吸気管内の吸気圧を
べローズ状に形成した第１の受圧部材１０内に導入して
いる。この第１の受圧部材１川ま基端１０ａを装置固定
部１１に固定し、その反対側の可動端１０ｂは内部圧力
と大気圧との比較により往復変位するようになっている
。また、この第１の受圧部材１０の可動端１０ｂには、
一端を枢支１２した作動村１３の他端１３ａを連結し、
前記可動端１０ｂの変位に伴なつて揺動するようになっ
ている。一方、燃料タンク５と燃料噴射ノズル４を蓮適
する燃料供給略３には燃料ポンプ１４及び燃料調節弁１
５を介装している。
燃料調節弁１５は、弁室１６内にポベット弁体１７をば
ね１８にて付勢支持しており、このばね１８の付勢力に
てポベット弁体１７が燃料供給通路３を閉成し、ばね１
８力に抗してポベツト弁体１７を図の右方に偏崎するこ
とにより燃料供給路３を絞り乃至開放するようになって
いる。
ね１８にて付勢支持しており、このばね１８の付勢力に
てポベット弁体１７が燃料供給通路３を閉成し、ばね１
８力に抗してポベツト弁体１７を図の右方に偏崎するこ
とにより燃料供給路３を絞り乃至開放するようになって
いる。
そして、このポベット弁体１７の左端には小径べローズ
状の第２の受圧部材１９を設けて燃料供給路３を封止す
ると共に、変位可能な可動端１９ａに設けた座・２０の
内側にポベット弁体１７の左端を、外側に前記作動村１
３の中間に固設したプツシャ２１を夫々当接しているの
である。なお、前述した構成上、第２の受圧部材１９の
内部には燃料調節弁１５下流の燃料圧力が導入され、大
気圧と比較して可動様１９ａを変位するようになってい
るのである。図中、２２は○リング、また図に記した符
号は次の通りである。
状の第２の受圧部材１９を設けて燃料供給路３を封止す
ると共に、変位可能な可動端１９ａに設けた座・２０の
内側にポベット弁体１７の左端を、外側に前記作動村１
３の中間に固設したプツシャ２１を夫々当接しているの
である。なお、前述した構成上、第２の受圧部材１９の
内部には燃料調節弁１５下流の燃料圧力が導入され、大
気圧と比較して可動様１９ａを変位するようになってい
るのである。図中、２２は○リング、また図に記した符
号は次の通りである。
Ｑ＾：吸入空気量
ＱＦ：供給燃料量
Ｐｏ：大気圧
Ｐ＾：吸気管内圧力
Ｓ，：第１の受圧部材の受圧面積
Ｓ２：第２の受圧部材の受圧面積
１，：枢支点と、第１の受圧部材の連結部との距離１２
：枢支点と、第２の受圧部材の連結部との距離８：空気
調節弁の回動角 Ｒ＾：絞りの抵抗 ＲＦ：噴射ノズルの低抗 本発明装置は以上の構成であるから、その作用は次のと
うりになる。
：枢支点と、第２の受圧部材の連結部との距離８：空気
調節弁の回動角 Ｒ＾：絞りの抵抗 ＲＦ：噴射ノズルの低抗 本発明装置は以上の構成であるから、その作用は次のと
うりになる。
先ず、手動又は自動にて空気調節弁８を操作し、吸入空
気量を調節する。
気量を調節する。
今、仮に空気調節弁８の角度ａを小さくすると、吸入空
気量Ｑ＾は増加し、吸気管内圧力Ｐ＾が大気圧より小さ
くなる。このため、第１の受圧部材１０は可動端１０ｂ
が図の右方へ変位し、作動村１３を枢支点１２回りに反
時計方向に揺動する。これにより、プッシャ２１は第２
の受圧部材１９と共にポベット弁体１７をばね１８力に
抗して図の右方へ押圧する。この押圧力Ｆは、Ｆ＝害‐
ＳＩ（ｐ＾−Ｐ。
気量Ｑ＾は増加し、吸気管内圧力Ｐ＾が大気圧より小さ
くなる。このため、第１の受圧部材１０は可動端１０ｂ
が図の右方へ変位し、作動村１３を枢支点１２回りに反
時計方向に揺動する。これにより、プッシャ２１は第２
の受圧部材１９と共にポベット弁体１７をばね１８力に
抗して図の右方へ押圧する。この押圧力Ｆは、Ｆ＝害‐
ＳＩ（ｐ＾−Ｐ。
） ……ｍで表わされる。
一方、燃料はポンプ１４により弁室１６に圧送されてお
り、ポベット弁体１７が燃料供給路３を開くのに伴なつ
て燃料が流れ噴射ノズル４から噴射される。
り、ポベット弁体１７が燃料供給路３を開くのに伴なつ
て燃料が流れ噴射ノズル４から噴射される。
そして、このとき、燃料調節弁１５の下流の燃料は第２
の受圧部村１９内部にも供給されているため、可動端１
９ａは図の左方に変位し、プッシャ２１を介して作動杵
１３を時計方向に押圧する。この押圧力Ｆ′は、Ｆ′＝
Ｓ２（ＰＦ−Ｐ。
の受圧部村１９内部にも供給されているため、可動端１
９ａは図の左方に変位し、プッシャ２１を介して作動杵
１３を時計方向に押圧する。この押圧力Ｆ′は、Ｆ′＝
Ｓ２（ＰＦ−Ｐ。
） ……｛２１で表わされる。従って
、Ｆ＝Ｆ′となれば平衡し、そのときの燃料調節弁の開
度に応じて供総合燃料量ＱＦが制御されることになる。
、Ｆ＝Ｆ′となれば平衡し、そのときの燃料調節弁の開
度に応じて供総合燃料量ＱＦが制御されることになる。
ここで、流量の一般計算式Ｑ＝Ｃノ△Ｐより、簡略式と
して、ＱＡ＝モノに市 ．・・．・・【３’ＱＦ
＝亨ノ庁市 ．・・．・・‘４１を導く。
して、ＱＡ＝モノに市 ．・・．・・【３’ＱＦ
＝亨ノ庁市 ．・・．・・‘４１を導く。
なお、■式のＰＴは炉内圧力であるが、ノズルの口径や
燃料噴射圧力よりしてＰＴ＝Ｐｏとみなし、‘４）式を
、ＱＦ＝字ノ巧打 ．・・．・側 とおくド一方、前述したＦ＝Ｆ′より、‘１｝，｛２）
式を用いて、Ｓ２（ＰＦ−Ｐ。
燃料噴射圧力よりしてＰＴ＝Ｐｏとみなし、‘４）式を
、ＱＦ＝字ノ巧打 ．・・．・側 とおくド一方、前述したＦ＝Ｆ′より、‘１｝，｛２）
式を用いて、Ｓ２（ＰＦ−Ｐ。
）＝害‐Ｓ・（Ｐ＾−Ｐ。）……■であるから、これに
（３｝，｛４）式を代入すると、ＱＦ＝馬乃；事‐Ｑ＾
イ７〕を得ることができる。
（３｝，｛４）式を代入すると、ＱＦ＝馬乃；事‐Ｑ＾
イ７〕を得ることができる。
この｛７｝式から判るように、燃料供給量ＱＦは、吸入
空気量Ｑ＾に比例した値として得られることになる。
空気量Ｑ＾に比例した値として得られることになる。
また、燃料供給量ＱＦは１，，１２の比やＳ，，Ｓ２の
比、更には抵抗Ｒ＾，ＲＦによって制御でき、空燃比を
これらの値の変化により変化ささせることができる。特
に、作動杵１３の長さ１，，１２の比は変更が容易であ
るから、空燃比の変更、設定には最適である。以上の説
明により明らかなように、本発明によれば空燃比制御装
置において、吸気量にしたがい第１の受圧部材を介して
応動する作動杵とその作動により燃料供給通路を開閉す
る燃料調節弁とを設け、この燃料調節弁の下流側に設け
た第２の受圧部材に燃料圧力を加えて作動村に平衡力を
フィードバックするように構成することににより、燃料
調節弁の関度が空気流量に比例した燃料流量になるよう
に自動的に保持されるので、燃料と空気の混合比をきわ
めて高精度をもって自動的に調節することができて過剰
空気および不完全燃焼を完全に防止することができ、燃
焼効率を著しく向上する。
比、更には抵抗Ｒ＾，ＲＦによって制御でき、空燃比を
これらの値の変化により変化ささせることができる。特
に、作動杵１３の長さ１，，１２の比は変更が容易であ
るから、空燃比の変更、設定には最適である。以上の説
明により明らかなように、本発明によれば空燃比制御装
置において、吸気量にしたがい第１の受圧部材を介して
応動する作動杵とその作動により燃料供給通路を開閉す
る燃料調節弁とを設け、この燃料調節弁の下流側に設け
た第２の受圧部材に燃料圧力を加えて作動村に平衡力を
フィードバックするように構成することににより、燃料
調節弁の関度が空気流量に比例した燃料流量になるよう
に自動的に保持されるので、燃料と空気の混合比をきわ
めて高精度をもって自動的に調節することができて過剰
空気および不完全燃焼を完全に防止することができ、燃
焼効率を著しく向上する。
また、吸気量によって作動杵を作動させるものとしては
絞りを設けただけであるから、吸気路の形状を直線状に
することができ、設計、加工を著しく簡素化することが
できる。
絞りを設けただけであるから、吸気路の形状を直線状に
することができ、設計、加工を著しく簡素化することが
できる。
図は本発明に係る空燃比制御装置の一実施例を示す縦断
面図である。 １・・・・・・燃焼炉、２・・・・・・吸気管、３・・
・・・・燃料供給路、４・・・・・・燃料噴射ノズル、
５・・・・・・タンク、６．．・・・・送風機、７・・
・・・・絞り、８・・・・・・空気調節弁、１０・・・
・・・第１の受圧部村、１３・・・・・・作動村、１５
・・・・・・燃料調節弁、１７…・・・ポベット弁体、
１９・・・・・・第２の受圧部村、２１・・・・・・プ
ッシャ。
面図である。 １・・・・・・燃焼炉、２・・・・・・吸気管、３・・
・・・・燃料供給路、４・・・・・・燃料噴射ノズル、
５・・・・・・タンク、６．．・・・・送風機、７・・
・・・・絞り、８・・・・・・空気調節弁、１０・・・
・・・第１の受圧部村、１３・・・・・・作動村、１５
・・・・・・燃料調節弁、１７…・・・ポベット弁体、
１９・・・・・・第２の受圧部村、２１・・・・・・プ
ッシャ。
Claims (1)
- １ 吸入空気路に設けた吸気絞りの下流側圧力を導入し
、大気圧比でその可動端を変位する第１の受圧部材と、
この第１の受圧部材の変位に伴なつて応動する作動杆と
、この作動杆により作動されて燃料噴射ノズルに至る燃
料供給路を開閉乃至絞り作用する燃料調節弁と、この燃
料調節弁の下流側から燃料圧力を導入し、大気圧比でそ
の一端が変位して前記作動杆に平衡力を付与する第２の
受圧部材とを備えることを特徴とする空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54120840A JPS6030407B2 (ja) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | 空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54120840A JPS6030407B2 (ja) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | 空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5646922A JPS5646922A (en) | 1981-04-28 |
| JPS6030407B2 true JPS6030407B2 (ja) | 1985-07-16 |
Family
ID=14796254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54120840A Expired JPS6030407B2 (ja) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | 空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030407B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0197505A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Yasuhara Kk | 切削装置 |
-
1979
- 1979-09-21 JP JP54120840A patent/JPS6030407B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5646922A (en) | 1981-04-28 |
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