JPS6032029B2 - 可変ベンチュリ型気化器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関に用いる可変ベンチュリ型気化器に関
する。

可変ベンチュリ型気化器はよく知られているように気化
器吸入空気通路内に可変ベンチュリ部を形成するばね付
勢の可動サクションピストンを具備し、可動サクション
ピストンの負圧室を上記ベンチュリ部下流の負圧発生領
域に連結すると共に可動サクションピストンの大気圧室
をベンチュリ部上流の大気圧領域に連結し、可動サクシ
ョンピストンの負圧室内に作用する負圧とサクションピ
ストン付勢‘まねの釣合し、によりベンチュリ部下流に
ほぼ一定員圧が発生するように、即ちベンチュリ部を通
過する吸入空気の流速がほぼ一定となるようにサクショ
ンピストンが上下動せしめられ、それによってベンチュ
リ部の断面積を変化させるようにしている。

この種の可変ベンチュリ型気化器は吸入空気量が比較的
少ないときは上述のように吸入空気の流速が一定となる
ように制御されるが吸入空気量がある限度を越えるとサ
クションピストンがベンチュリ部を全開し、従ってその
後更に吸入空気量が増大するとそれに伴って吸入空気の
流速も増大する。このような可変ベンチュリ型気化器に
おいてベンチュリ都内に噴出する燃料の微粒化を促進す
るにはベンチュリ部を通過する空気の流速を速めればよ
く、従ってこのためにはベンチュリ部の開□面積を小さ
くすればよい。しかしながらこのようにベンチュリ部の
開□面積を小さくすると高速高負荷運転時における流れ
抵抗が大きくなり、その結果充填効率が低下するという
問題が生じる。高速高負荷運転時における高い充填効率
を確保するにはベンチュリ部を流れる空気流速を１００
ｍ／ｓ以下に抑えなければならず「これ以序上流遠を遠
くするためにベンチュリ部の関口面積を小さくすると上
述のように充填効率が低下する。従って従来の可変ベン
チュリ型気化器では高速高負荷運転時に空気流速が１０
０ｍ／ｓ以下になるようにベンチュリ部の最大関口面積
が設定されている。このように設定された従来の可変ペ
ンチュＩＪ型気化器では吸入空気量が少なく従ってベン
チュリ部後流に一定負圧が発生しているときにはサクシ
ョンピストンによってベンチュリ部断面積が絞られたと
してもベンチュリ部を通過する吸入空気の流速はたかだ
か３０ｍ／ｓ程度にしかならない。従ってこの種の従来
の可変ベンチュリ型気化器では吸入空気量が比較的少な
いときの燃料の微粒化が十分でなく、ベンチュリ部内に
噴出した燃料の多くは液状燃料となって気化器吸入空気
通路内壁面に沿って流れることになる。一方、この種の
可変ベンチュリ型気化器において吸入空気量が比較的少
ないときのベンチュリ部を流れる吸入空気の流速を速め
るためにサクションピストンの付勢ばね力を強力にして
ベンチュリ部閉口面積を減少せしめることも考えられる
がこの場合には高速高負荷運転時において十分大きなベ
ンチュリ部開□面積が得られず、斯くして充填効率が低
下するという問題がある。本発明は高速高負荷運転時に
おける高い充填効率を確保しつつ吸入空気量が比較的少
ないときのベンチュリ部を通過する吸入空気の流速を速
め、それによって燃料の微粒化を促進するようにした可
変ベンチュリ型気化器を提供することにある。

以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。第
１図を参照すると、１は可変ベンチュリ型気化器ハウジ
ング「 ２は吸気通路、３は上下動可能なサクションピ
ストン、４は気化器スロツトル弁、５はチョーク弁、６
はサクションピストン３の上端部に固定されたダイヤフ
ラム、７はダイヤフラム６の上方に形成された員圧室、
８はダイヤフラム６の下方に形成された大気圧室、９は
サクションピストン３を常時下方に向けて押圧する圧縮
ばね、１０はサクションピストン３の下壁面３３に固定
された可動ニードル、１１は気化器フロート室、１２は
可動ニードル１０と協働する燃料計量ジェットを夫々示
す。

なお第１図において吸入空気は矢印Ａで示す方向に吸気
通路２内を流れる。負圧室７はサクションピストン３の
下壁面３ａ上に形成された負圧ボート１３を介してサク
ションピストン３後流の吸気通路２内に連結され、一方
大気圧室８内は大気通気孔１４を介してサクションピス
トン３上流の吸気通路２内に連結される。よく知られて
いるように圧縮ばね９はばね力が比較的弱く設定されて
いる。

サクションピストン３は負圧室７と大気圧室８の圧力差
で上下動し、斯くしてサクションピストン３とスロット
ル弁４間に一定負圧発生領域Ｂが形成される。サクショ
ンピストン３は吸入空気量の増大に伴って上昇し、それ
によってサクションピストン下壁面３ａと吸気通路２の
底壁面間に形成されるベンチユリ部Ｃの開□面積が変化
する。吸入空気が矢印Ａ方向に流れると可動ニードル１
０と燃料計量ジェット１２間の環状間隙からベンチュリ
部Ｃ内に燃料が噴出する。スロットル弁４が大きく開弁
して吸入空気量が所定量以上になるとサクションピスト
ン３は最大上昇位置まで上昇してベンチュリ部Ｃを全開
し、吸入空気量が更にそれ以上増大してもサクションピ
ストン３は最大上昇位置に保持されたままとなる。第１
図に示す実施例においてサクションピストン３が最大上
昇位置にあるときのベンチュリ部Ｃの断面積は最大吸入
空気量流入時にベンチュリ部Ｃを流れる吸入空気の流速
が１００ｍ／ｓ以下になるように設定されている。第１
図並びに第２図を参照すると、気化器ハウジング１内に
互いに連結する負圧通路１５，１６，１７，１８，１９
が形成され、これら員圧通路１５，１６，１７，１８，
１９を介して大気圧室８は一定負圧発生領域Ｂに連結さ
れる。

負圧通路１６内には絞り２０と、この絞りスロツトル弁
の閉口面積を制御するテーパ一部２１を形成した調節ね
じ２２とが設けられる。更に第２図に示すように、気化
器ハウジング１には負圧通路１７と負圧通路１８との蓮
通を制御する負圧応動弁２３が取付けられる。この負圧
応動弁２３は膜式ダイヤフラム２４により隅成された負
圧室２５と大気圧室２６とを有し、負圧室２５内にダイ
ヤフラム押圧用圧縮ぱね２７が挿入される。またこのダ
イヤフラム２４には負圧通路１７の閉口ボート２８に対
面配置の弁体２９が連結され、負圧室２５は負圧管３０
を介してスロットル弁４後流の吸気通路２内に開□する
負圧ボート３１（第１図）に連結される。一方、第１図
に示すように大気通気孔１４内には固定絞り３２が設け
られ、更にこの固定絞り３２を迂回して大気と大気圧室
８とを絞ることなく連結するバイパス通路の開閉制御を
する負圧応動弁３３が設けられる。

この負圧応動弁３３は膜式ダイヤフラム３４により隔成
された負圧室３５と大気圧室３６とを有し、この大気圧
室３６は一方ではバイパス通路３７を介して大気通気孔
１４に連結され他方ではバイパス通路３８を介して大気
圧室８に連結される。なお、ダイヤフラム３４にはバイ
パス通路３８の弁ボート４川こ対面配置された弁体３９
が連結される。負圧室３５内にはダイヤフラム押圧用圧
縮ばね４１が挿入され、またこの負圧室４１は負圧導管
４２を介してスロットル弁４後流の吸気通路２内に閉口
する負圧ボート３１に連結される。第１図に示す負圧応
動弁３３の圧縮ぱね４１のばね力と第２図に示す負圧応
動弁２３の圧縮ばね２７のばね力はスロットル弁４後流
の吸気通路２内の負圧が所定負圧より大きなときには夫
々第１図並びに第２図に示す位置にあり、一方吸気通路
２内の負圧が所定負圧より小さくなると各ダイヤフラム
３４，２４が同時に左方に移動するように設定される。

即ち、第１図に示すように負圧応動弁３３の弁体３９は
スロットル弁４後流の吸気通路２内の負圧が所定負圧よ
り大きなときには弁ボート４０を閉鎖し、スロットル弁
４後流の吸気運路２内の負圧が所定負圧より４・さくな
ると弁ポ−ト４０を開□する。一方、第２図に示すよう
に負圧応動弁２３の弁体２９はスロットル弁４後流の吸
気通路２内の負圧が所定負圧より大きなときには閉口ボ
ート２８を開□しており、スロツトル弁４後流の吸気通
路２内の負圧が所定負圧よりも小さくなると閉口ボート
２８を閉鎖する。スロットル弁４の関度が４・さく従っ
てス。

ツトル弁４後流の吸気通路２内の負圧が大きいときには
第１図並びに第２図に示すように負圧応動弁３３の弁体
３９が弁ボート４０を閉鎖し負圧応動弁２３の弁体２９
が開口ボート２８を閉口する。従ってこのとき大気圧室
８は一方では絞り３２を介して大気に連結され他方では
絞り２０と調節ねじ７ーパ一部２１間の環状間隔を介し
て一定負圧領域Ｂ内に連結されるために大気圧室８内に
は一定員圧領域Ｂ内に発生している負圧と大気圧との中
間の負圧が発生する。このように大気圧室８内に負圧が
発生すると大気圧室８内に大気圧が加わっている場合に
比べて負圧室７内と大気圧室８内の圧力差が小さくなる
ためにサクションピストン３が下降してベンチュリ部Ｃ
の関口断面積を狭め、それによって大気圧室８内に大気
圧が加わっているときの負圧室７と大気圧室８との圧力
差に等しくなろうとする。その結果一定員圧発生領域Ｂ
内に発生する負圧は大きくなり、同時にベンチュリ部Ｃ
を通過する吸入空気の流速が速くなる。調節ねじ２２の
テーパ一部２１と絞り２０間に形成される環状開□の面
積を大きくすると大気圧室８内の負圧が大きくなるため
に負圧室７と大気圧室８との圧力差が小さくなり、斯く
してベンチュリ部Ｃの断面積が４・さくなるためにベン
チュリ部Ｃを流れる吸入空気の流速は速められる。一方
、テーパ一部２１と絞り２０間の環状閉口の面積を小さ
くすると大気圧室８内の負圧は小さくなるために負圧室
７と大気圧室８との圧力差が大きくなり、斯くしてベン
チュリ部Ｃの断面積が大きくなるためにベンチュリ部Ｃ
を流れる吸入空気の流速は遅くなる。このように調節ね
じ２２を調節することによってベンチュリ部Ｃを流れる
吸入空気の流速を任意に設定することができる。ベンチ
ュリ部Ｃ内を流れる吸入空気の流速は１５０肌／ｓから
２５０仇／ｓ程度であることが好ましく、従ってベンチ
ュリ部Ｃ内の吸入空気流速が１５０ｍ／ｓから２５０の
／ｓになるように調節ねじ２２により大気圧室８内に加
わる負圧が調節される。このように本発明によれば吸入
空気量が比較的少ないときのベンチュリ部Ｃ内を流れる
吸入空気流速を従来に比して大中に速めることができ、
斯くして燃料の微粒化を促進することができる。一方、
スロットル弁４が大きく関弁してスロットル弁４後流に
発生する負圧が小さくなると前述したように負圧応動弁
２３の弁体２９が関口ポ−ト２８を閉鎖するので大気圧
室８内への負圧の供給は停止され「一方負圧応敷弁３３
の弁体３９が弁ボート４０を開□するために大気圧室８
は絞り作用を受けることなく大気に連結され「斯くして
従来の可変ベンチュリ型気化器と同様に作用する。

従って高速高負荷運転時における高い充填効率を確保す
ることができる。このようにスロツトル弁４の開度が小
さいときには大気圧室８が固定絞り３２を介して大気圧
領域に連結され、スロットル弁４の開度が大きいときに
は大気圧室８が絞り作用を受けることなく大気圧領域に
連結されるので固定絞り３２および負圧応動弁３３が機
関負荷に応じて大気圧室８と大気圧領域とを蓮適する大
気圧運通孔を絞り或いはその絞り作用を解除する大気流
通断面制御装置を構成することがわかる。第３図は別の
実施例を示す。

この実施例では第１図の負圧応動弁３３と第２図の負圧
応動弁２３とを一体化した負圧応動弁４５を具備する。
この負圧応動弁４５は膜式ダイヤフラム４６により隅成
された第１負圧室４７と第２負圧室４８とを有し、この
ダイヤフラム４６には一体形成された一対の弁体４９，
５０が連結される。弁体４９の挿入された大気圧室５１
は一方ではバイパス通路５２を介して大気通気孔１４に
連結され、他方では弁体４９に対面配置された環状溝５
３、通路５４，５５を介して大気圧室８内に連結される
。第２負圧室４８は一方では負圧導管５６を介して一定
負圧発生領域Ｂに連結され、他方では弁ボート５７，通
路５８、流量調節ねじ５９による絞り部並びに通路５５
を介して大気圧室８に連結される。一方、第１負圧室４
７内にはダイヤフラム押圧用圧縮ばね６０が挿入され、
この第１負圧室４７は負圧導管６１を介してスロットル
弁４後流の吸気通路２内に開□する負圧ボート３１に連
結される。スロツトル弁４の関度が小さく従ってスロツ
トル弁４後流の吸気通路２内に大きな負圧が発生してい
るときにはダイヤフラム４６は第３図に示すように右端
位置にあり、このとき弁体４９が環状簿５３を閉鎖する
と共に弁体５０が弁ボート５７を関口する。

従ってこのとき大気圧室８は一方では絞り３２を介して
大気に連結され他方では通路５５、調節ねじ５９による
絞り部「通路５８、第２負圧室４８並びに負圧導管５６
を介して一定員圧発生領域Ｂに連結されるために大気圧
室８内には負圧が発生し、斯くして第１図で述べたよう
にベンチュリ部Ｃに流れる吸入空気の流速は速められる
。一方、スロットル弁４が大きく開弁してスロットル弁
４後流の吸気速路２内の負圧が小さくなるとダイヤフラ
ム４６は圧縮ばね６０のばね力により左方に移動し、そ
の結果弁体４９が環状溝５３を閉口すると共に弁体５０
が弁ボート５７を閉鎖する。従ってこのとき大気圧室８
は絞り作用のない通路５５，５４、環状溝５３、大気圧
室６１並びにバイパス通路５２を介して大気に蓮適する
ために従来の可変ベンチュリ型気化器と同様に作動する
ことになる。前述したように吸入空気量が少ないときに
燃料の微粒化を促進するには吸入空気の流速を１５０机
／ｓから２５０の／ｓの一定流速まで速めることが好ま
しい。

本発明では上述したように吸入空気量が少ないときには
大気圧室が一方では絞りを介して一定負圧発生領域に連
結され、他方では絞りを介して大気圧領域に連結される
ので大気圧室は一定負圧に維持される。このように吸入
空気量が少ないときには大気圧室が負圧となるので吸入
空気の流速が速められ、しかもこのとき大気圧室内の負
圧は一定であるので吸入空気の流速はサクションピスト
ンの位置にかかわらずに最適の１５０の／ｓから２５０
の／ｓの一定流速に維持することができる。斯くして吸
入空気量が少ないときに良好な燃料の微粒化を確保する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る可変ベンチュリ型気化器の側面断
面図、第２図は第１図のローロ線に沿ってみた断面図、
第３図は別の実施例の側面断面図である。 ２・・・・・・吸気通路、３・・・・・・サクションピ
ストン、４……スロツトル弁、６……ダイヤフラム、７
…．・．負圧室、８・・・・・・大気圧室、１０・・・
・・・ニードル、１２・・・・・・計量ジェット、１３
・・・・・・負圧ボート、１４・・・・・・大気通気孔
、１５，１６，１７，１８，１９・・・・・・員圧通路
、２２，５９・・・・・・調節ねじ、２３，３３，４５
・…・・負圧応動弁、２４，３４，４６・・・・・・膜
式ダイヤフラム、３０，４２，５６，６１・・・・・・
負圧導管、３２・・・・・・絞り。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 気化器吸入空気通路内に可変ベンチユリ部を形成す
   る可動サクシヨンピストンを具備し、該可動サクシヨン
   ピストンの上端部をダイヤフラムに連結して該ダイヤフ
   ラムの両端にダイヤフラムによつて隔離された負圧室と
   大気圧室とを形成し、該負圧室ベンチユリ部下流の一定
   負圧発生領域に連結すると共に該大気圧室をベンチユリ
   部上流の大気圧領域に連結し、ベンチユリ部下流に発生
   する負圧がほぼ一定となるように可動サクシヨンピスト
   ンが往復動してベンチユリ部断面積を変えるようにした
   可変ベンチユリ型気化器において、可変ベンチユリ部後
   流の上記一定負圧発生領域と大気圧室とを気圧通路を介
   して連結すると共に該負圧通路内に絞りを設け、上記大
   気圧領域と大気圧室とを連結する大気圧連通孔内に絞り
   を設けると共にこの絞りを迂回して大気圧領域と大気圧
   室とを絞ることなく連結するバイパス通路を設け、機関
   負荷に応動して機関負荷が予め定められた負荷よりも小
   さいときに負荷通路を全開すると共にバイパス通路を全
   開しかつ機関負荷が予め定められた負荷よりも大きいと
   きに負圧通路を全閉すると共にバイパス通路を全開する
   応動弁を該負圧通路およびバイパス通路内に設けた可変
   ベンチユリ型気化器。