JPS6030448Y2 - 内燃機関の空燃比調節装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は気体燃料機関又は気体燃料と液体燃料を併用す
る二元燃料機関における空燃比調節装置に関する。

ところで、この種の気体燃料を使用する内燃機関におい
ては、該燃料用空気の供給比率即ち空燃比を一定に保持
することを良好な燃焼を得る上で必要であり、そこで過
給機が装備されている場合には該過給機の吐出側と吸入
側の間に吐出空気の逃し通路を設け、且つ該通路上に開
閉弁を設置することにより、燃焼室に供給される空気量
を燃料供給量に対応させて増減させることを行われる。

然して従来においては、空燃比を排気温度又は空気及び
燃料の流量を検出するセンサーにより測定すると共に、
空燃比が一定の許容範囲を逸脱した場合に該センサーか
らの信号で上記過給機における開閉弁を作動させる構成
であるため、複雑な電気装置が必要となってコストが高
く付き、しかも燃料供給量が最小から最大までの全範囲
において常に空気供給量を精度良く対応させることがで
きないため、排気温度の異常、出力の低下、未燃焼燃料
の排出等の弊害を来たしていたのである。

本考案はこのような実情に対処するもので、気体燃料を
使用する内燃機関において、燃料供給量ニ応シて作動す
る部材により油圧サーボシリンダを動作せしめると共に
、該シリンダに交換可能としてカムを取り付け、該カム
により適宜連動機構を介して過給機に設けた空気逃し通
路上の開閉弁を作動させる構成とすることにより、該弁
の開度、即ち燃料室に供給する空気量を電気装置を用い
ることなく調節し得るようにして装備の簡素化、コスト
の低減等を図ると共に、上記カムとして最適のプロフィ
ルを有するものを選択使用することにより、空気供給量
を空燃比が常に最適値に保持されるように制御し得るよ
うにしたものである。

以下これを図に示す実施例により説明すると、第１図に
おいて１は過給機、２は該過給機のタービンサイドに接
続された排気管、３はプロワサイドに接続された給気管
で、該給気管と空気吸入通路４の間には吐出空気の逃し
通路５が設けられ、且つ該通路内に開閉弁６が設置され
ている。

７は気体燃料供給管、８・・・８は該管における各分岐
部に夫々設置された気体体燃料供給弁で、該弁はポンプ
９から吐出される作動油によりその吐出量に対応する時
間だけ開かれ、気体燃料を上記給気管３から圧送される
燃焼用空気と共に各燃焼室に供給するようになされてい
る。

１０は上記ポンプにおける作動油の吐出量、即ち気体燃
料の供給量を設定速度或は負荷の増減に応じて制御する
調速機で、該調速機におけるレバー１０ａの揺動により
リンク１１、レバー１２、燃料調節軸１３、レバー１４
を介してポンプ９における吐出量調節用ラック９ａが移
動せしめられる。

１５は上記燃料調節軸１３の回動によりレバー１６、入
力リンク１７を介して入力され且つＡ−Ｂ方向にスライ
ド可能とされた油圧サーボシリンダ、１８は該シリンダ
に取付部材１９により交換可能として取り付けられたカ
ム、２０は該カム上に一端のローラ２０ａが対接せしめ
られた揺動リンクで、該リンクの揺動によりリンク２１
、レバー２２を介して上記開閉弁６が作動せしめられる
。

ここで、第２図により油圧サーボシリンダ１５の構成を
説明すると、２３は固定ピストン２４が内装されたシリ
ンダ本体で、該ピストンの両側の室に夫々通ずる油路２
３ ａ、 ２３ ｂが形成されている。

２５は該シリンダ本体に一体のパイロット弁、２６は該
弁におけるスプールで該スプールは上記人力シリンダ１
７に連結されていると共に、該弁には作動油の導入ポー
ト２５ａ、排出ポート２５ｂ、２５ｃ及び上記シリンダ
本体の油路２３ａ、２３ｂに連通するポート２５ｄ、２
５ｅが形成されており、例えばスプールが入力リンクに
より左方（Ａ’力方向に移動せしめられると、作動油が
導入ポート２５ａからポート２５ｄ１油路２３ａを経て
シリンダ本体におけるピストン左方の室に導入されると
共に、ピストン右方の室内の作動油が油路２３ｂ１ポー
ト２５ｅ及び排出ポート２５ｂを経て排出されることに
より、シリンダ全体が上記入力方向（Ａ’力方向と同方
向（Ａ方向）に移動せしめられるのである。

次に該実施例の作用を説明すると、今、第１図に示す状
態から燃料供給量を減少させるべく調速機１０における
レバー１０ａがａ方向に揺動するものとすると、リンク
１１、レバー１２、燃料調節軸１３、レバー１４を介し
てポンプ９におけるラック９ａがＡ′方向に移動せしめ
られ、これにより該ポンプからの作動油の吐出量が減少
し、燃料供給弁８から燃焼室への気体燃料の供給量が減
少せしめられるのであるが、これと同時に上記軸１３の
回動によりレバー１６を介して油圧サーボシリンダ１５
の入力リンク１７がＡ′方向に移動せしめられることに
より該シリンダ及びこれに固設されたカム１８がＡ方向
に移動せしめられ、そのため該カム上に一端が対接せし
められた揺動リンク２０、これに連結されたリンク２１
及びレバー２２を介して過給機１における吐出空気逃し
通路５上の開閉弁６が該通路の開度を増加させる方向に
回動せしめられるのであり、これにより過給機の吐出空
気のうち吸入側に逃がされる空気の量が増加し、給気管
３から燃焼室に供給される空気量が上記燃料供給量の減
少に対応して減少せしめられることになるのである。

ここで、上記カム１８はシリンダ１５に交換可能として
取り付けられているから、最適のプロフィルを有するカ
ムを選択使用することにより、空気供給量の制御を燃料
供給量の増減に精度良く対応させて行わせることができ
、これにより運転状態に拘らず常に最適の空燃比が得ら
れることになるのである。

尚、上記の実施例においては油圧サーボシリンダ１５に
入力を与える燃料供給対応部材として調速機１０からポ
ンプ９に至る連動機構における燃料調節軸１３を用いた
が、第３図に示すように燃料供給管７′にオリフィス７
ａ’を設けると共に、その上、下流側の圧力がダイヤフ
ラム１３′の両側の室に夫々導入される燃料供給検出装
置１３″を備え、ダイヤプラムが上記供給管内における
気体燃料の通過流量に応じて変変位することを利用し、
該ダイヤプラムに連結された入力リンク１７′を介して
油圧サーボシリンダ１５′に燃料供給量を入力する構成
としてもよい。

以上のように本考案は、気体燃料機関又は二元燃料機関
において、気体燃料の供給量に対応して作動する部材か
ら油圧サーボシリンダに入力を与えると共に、該シリン
ダに交換可能として取り付けたカムを介して過給機にお
ける吐出空気逃し通路上の開閉弁を作動させる構成とし
たから、上記カムとして最適のプロフィルを有するもの
を選択使用することにより、燃料供給量が最小から最大
に至る全範囲においてその供給量に空気供給量を精度良
く対応させることを可能となり、これにより常に最適の
空燃比が得られることになって、排気温度の異常、出力
の低下、未燃焼燃料の排出等の弊害が防止せしめられる
と共に、特に本考案によれば電気装置を使用しないので
安価に実施でき、且つ故障が少い等の利点がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の実施例を示す連動関係説明図、第２図
は該実施例における油圧サーボシリンダの拡大縦断面図
、第３図は他の実施例における要部の連動関係説明図で
ある。 １は過給機、５は逃し通路、６は開閉弁、１３．１３’
は燃料供給対応部材（１３は燃料調節軸、１３はダイヤ
フラム）、１５，１５’は油圧サーボシリンダ、１８は
カム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料供給量対応部材の作動により油圧サーボシリンダに
   入力を与えると共に、該シリンダに交換可能としてカム
   を取り付け、該カムにより過給機の吐出空気逃し通路に
   設置した開閉弁を作動させるようにしたことを特徴とす
   る内燃機関の空燃比調節装置。