JPS6056899B2

JPS6056899B2 - 内燃機関の燃料噴射用空気弁

Info

Publication number: JPS6056899B2
Application number: JP53130456A
Authority: JP
Inventors: 繁夫玉木; 透中川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1985-12-12
Also published as: JPS5557643A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は燃料噴射装置を具えた内燃機関における燃料
噴射用空気弁、特にエンジン始動時における附加空気量
の供給を制御する空気弁に関するものである。

燃料噴射装置を具えたエンジンの始動手段として、例
えは特開昭５２−６６１１６号公報にあるように通常運
転時の空気量を制御する絞弁を通る主通路に対するバイ
パス空気通路を設け、該バイパス通路を通る附加空気量
を、暖機前のエンジン始動状。

態に応じて、エアレギュレータの作動または感温体の熱
変位により制御する方式が従来行われている。上記エ
アレギュレータによる方式は、エアレギュレータが比較
的大型でありバイパス通路における配管が複雑化し取扱
が不便であるとともに、２枚の金属板の摺動によりオン
オフする機構のため始動時のエンジン吸入負圧により相
当多量の空気の洩れを生ずることか避け難く、またこの
洩れの量が不安定なため空気の制御量が変動し、制御す
るべきアイドル回転数に不安定な変動を伴ない易い。

これに対し、上記感温体を用いる方式は、機構が比較
的小型であるとともに、空気流路の制御に伴なう空気の
不所望の洩れを生ずることがないから、上記エアレギュ
レータ方式の難点が避けられる。

第１図は上記感湿体方式による従来装置の一例の縦断
側面図を示すものてある。

第１図において、１は空気弁本体、２は主空気通路、３
は絞弁、４および５はそれぞれバイパス通路の入口およ
び出口、６はバイパス通路の入口側４および出口側５間
に設けられたニードル弁弁座、７はニードル弁弁体、８
はニードル弁弁体７の支持筒部、９はニードル弁支持筒
部８の図における上下方向の変位を案内するように空気
弁本体１に形成された固定案内筒部、１０はニードル弁
支持筒部８を弁体７が弁座６に近接する方向に常時押圧
するリターンスプリング、１１はニードル弁支持筒部８
に固着された案内ピン、１２は該案内ピン１１を図の上
下方向に案内するため上記固定案内筒部９を貫通して形
成された案内導溝、１３は空気弁本体１に附設された感
温部ケース、１４は該ケース１３にピン１５を介して一
端を支持されエンジン周辺温度に応じて熱変位するつる
巻バネ状バイメタル、１６はエンジン始動時にバッテリ
ーからの通電によりバイメタル１４を加熱するヒータ、
１７はバイメタル１４のうす巻中心端に固着され該バイ
メタル１４の熱変位に応じて回動する駆動軸、１８は該
駆動軸１７に一端を固着され前記ニードル弁案内ピン１
１の上昇力を抑止するレバー１９はアイドル通路、２０
は調整ねじである。上記のように、バイパス通路４−５
に設けらたニードル弁の弁体７および弁座６間の間隙を
通過する空気量の制御は、暖機前の始動時における運転
状態に対応するバイメタル１４の加熱変位に応じて、駆
動軸１７、レバー１８、案内ピン１１を介し、リターン
スプリング１０によるニードル弁支持筒部８の上昇力に
対する抑止力か変化することによつて行われる。

このような感温体を用いるニードル弁制御方式によれば
、ニードル弁による気密性向上のため、エアレギュレー
タ方式の場合のような空気流の洩れないし洩れ量の変動
を伴なうことなく、かつ構造の大型化および複雑化や取
扱の不便さを招くこともない点で有利である。なお上記
リターンスプリング１０を用いない方式が従来行なわれ
たことがあるが、この場合には感温体の故障時にニード
ル弁が全関して周囲温度や水温とは無関係に最大開口面
積となり、暖機完了の除エンジン回転数が異常上昇して
オーバーランを生ずる危険があつた。これに対して、上
記第１図の場合のようにリターンスプリング１０を用い
た場合には、ニードル弁６，７を常時閉じる方向にバネ
カが働いているから、感温体の故障時にはニードル弁を
閉じて上記のような危険が確実に．阻止される。上記の
ように第１図に示した方式は従来の他の方式に比べて利
点の多い方式であるが、その反面において次のような難
点が認められた。

バイパス通路４−５における空気流を所望通りに制御す
るためにはニードル弁弁体７がバイメタル１４の変位に
正確に応動して安定に作動しなければならないが、ニー
ドル弁支持筒部８にはバイメタル１４の変位に応じて駆
動軸１７、レバー１８、案内ピン１１を介する図の上下
方向の変位力とリターンスプリング１０による常時上向
きのバネカとの両刃が作用し、両方の力の大きさの相対
関係に応じて変位する。

このときレバー１８、案内ピン１２等の比較的簡単な伝
動機構を介して受けた変位力の作用方向と、リターンス
プリング１０が支持筒部９の底面を押圧する力の作用方
向とは、いずれも支持筒部８の軸方向に必らずしも正確
に一致しないため、ニードル弁支持筒部８は案内筒部９
内においてその軸方向に対する僅かな傾むきが絶えず不
安定に変動する状態で上下方向の変位運動を行うことに
なる。そのためニードル弁支持筒部８と案内筒部９との
摺動接触部には絶えす変動する衝動的な接触圧力の局部
的集中個所を生じ、摩擦力の不安定な増大を招くから、
バイメタル１４の変位に応じてニードル弁の弁体７を円
滑正確かつ安定に変位させようとする当初の目的を達成
することができない。また、ニードル弁支持筒部８の上
下運動時の軸方向の変動を阻止するためニードル弁支持
筒部８とその案内筒部９との嵌合を緊密にすれば、それ
だけ摺動摩擦抵抗が増加するから、バイメタル１４の変
位によるニードル弁支持筒部８の上下運動の円滑性およ
び正確性は却つて阻害される。本発明は感温体を用いて
ニードル弁によりバイパス空気流の制御を行う燃料噴射
装置の上述のような難点を解決することを目的とし、特
許請求の範囲の欄に記載した特徴を有するものである。
第２図は本発明の一実施例の縦断側面図を示す。第２図
において、２１はニードル弁支持筒部８を包囲して案内
筒部９との間に介在するように該案内筒部９内に挿入さ
れた低摩擦性材料よりなる筒状体を示す。上記低摩擦性
材料としては、金属性ないし無機質材料、例えば二硫化
モリブデンを含有する金属材料、あるいは合成樹脂材料
例えばポリテトラフルオルエチレンなど摩擦係数の小さ
い周知の各種材料のうちから適宜に選択すればよい。２
２は支持筒部９とは別体に形成され、該支持筒部９の頂
部に摺動自由に挿設されたニードル弁弁体、２３は該弁
体２２が弁座６との接触時に弾接できるように支持筒部
９の中空部内に張設されたスプリングてある。

その他の符号は第１図の場合と変らない。第３図は上記
筒状体２１の各種の実施形状例を示し、２４および２５
はそれぞれ前記案内ピン１１の貫通孔および導溝である
。

本発明の上記実施例によれば、ニードル弁弁体支持筒部
８と案内筒部９との間に低摩擦性材料よりなる筒状体２
１が介在することによつて、支持筒部８に対するバイメ
タル１４による変位力とリターンスプリング１０のバネ
カとの両作用方向の変動的な不一致のため上記両筒状部
８および９に加わる不規則的な局部的衝撃が緩衝され、
筒状体２１の低摩擦性と相挨つて、ニードル弁支持筒部
８の上下運動に対する低抗が著しく軽減される。

したがつてバイメタルの変位に対し弁体７は極めて円滑
かつ正確に応動し得るようになつた。また、上記筒状体
２１とその内外両面に対接する弁体支持筒部８および案
内筒部９との間の嵌合を比較的緊密にした場合、筒状体
２１の低摩擦係数により嵌合面の摩擦力の増大を伴なう
ことなく緊密嵌合により両作用力方向の変動的不一致に
基づく弁体支持筒部８の傾むきを阻止できるから、弁体
７の変位運動の円滑化を一層向上させることができる。
なお上記筒状体２１と同様にニードル弁支持筒部８およ
び案内筒部９の一方または両方の少なくとも筒状体２１
に対接する部分を低摩擦材料で形成すれば一層有効であ
ることは無論である。

第４図は第１図の従来装置および第２図の本発明実施例
装置のバイメタル変位角度対ニードル弁開度特性を示す
実験曲線図である。第４図において、Ａ，ＢおよびＣは
いずれもバイメタル変位角度対ニードル弁開度の実験曲
線を示し、Ａは第２図の発明装置の場合の曲線図、Ｂな
いしＣは第１図の従来装置の場合の特性変動範囲を示す
曲線図である。図示のように、従来装置の場合にはニー
ドル弁の作動特性がＢ曲線とＣ曲線との間に大きく変動
するのに対し、本発明装置の場合にはほぼ設計仕様通り
の安定したＡ曲線のような特性が得られ、本発明による
効果が確かめられた。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来装置および本発明の
一実施例装置の縦断側面図、第３図Ａ，ｂおよびｃは筒
状体の互いに異なる実施形状例を示す斜視図、第４図は
実験曲線図である。１・・・空気弁本体、２・・・主空気通路、３・・・絞
弁、４・・・バイパス通路入口、５・・・バイパス通路
出口、６・・・ニードル弁弁座、７・・・ニードル弁弁
体、８・・・弁体支持筒部、９・・・案内筒部、１０・
・・リターンスプリング、１１・・・案内ピン、１２・
・・ピン案内導溝、１３・・・感温部ケース、１４・・
・バイメタル、１５・・・固定ピン、１６・・・ヒータ
、１７・・・駆動軸、１８・・ルバー、１９・・・アイ
ドル通路、２０・・・調整ねじ、２１・・・筒状体、２
２・・・導孔、２３・・・導溝。

Claims

【特許請求の範囲】１燃料噴射用空気通路において絞弁を通る主通路に対
して分岐されたバイパス通路中にエンジン運転状態に応
じて空気量を制御するニードル弁を具え、該ニードル弁
の支持筒部と該支持筒部に対する案内用固定筒部との間
に、低摩擦性材料よりなる筒状体を介在させたことを特
徴とする内燃機関の燃料噴射用空気弁。２上記筒状体を低摩擦性合成樹脂で形成したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃料噴
射用空気弁。３上記ニードル弁支持筒部および案内用固定筒部の一
方または両方を低摩擦性合成樹脂で形成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃料噴射
用空気弁。