JPS6119959A - 気化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明は内燃機関、殊に自動車用内ｔｅｌｉｉ関に燃料
と空気との混合気を供給するための気化器で且つ環状の
可変ベンチュリーを有しているものに関する。

［背景技１＠１ 環状の可変ベンチより−を有している気化器では、通常
環状のオリフィスとコーンとの間にベンチエリ−を形成
して、コーンをその軸方向に動かすことでベンチュリー
の面積を変化させているのであるが、このコーンを動か
すにあたっては従来アクセルにコーンを連結し、アクセ
ルにのみ連動してコーンが動いてベンチュリー面積を変
化させるようにしていたものと、インテークマニフォル
ドの負圧にのみ応じてコーンが動いてベンチエリ−面積
を変化させるようにしていたものとがあった。しかしな
がら、これら両者においては共に内燃機関が要求する適
切な混合比の混合気を常時供給することかて゛きないと
いう問題点を有していた。

［発明の目的１ 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは常時良好な混合比の混合気を供給す
ることができる気化器を提供するにある。

［発明の開示１ しかして本発明は上下に貫通する円柱状の空気路とこの
空気路内に突出するスロート部とスロー１部の内周縁に
開口する環状のオリフィスとを有するハウジング内に、
スロート部と同軸で且つ上下の軸方向に往復動自在に配
置されてスロート部との間に環状の可変ペンチエリ−を
形成するスロットル用のコーンを設けた気化器であって
、コーンをインテークマニフォルド内の負圧値に応じて
吸引駆動する負圧室と、アクセルに連動して上記負圧室
と大気との間の連通量を制御する制御弁とを有している
ことに特徴を有しているものであって、インテーク、マ
ニアオルトにおける負圧でコーンを制御すると同時にこ
の負圧をアクセルで制御することができるようにしたも
のである。

以下図示の実施例に基づいて本発明を詳述すると、ここ
に示した気化器は、上下に貫通する円柱状の空気路とこ
の空気路内に突出してこの空気路の断面積を絞るスａ−
）部２とスロート部２の内周縁に開口する環状のオリフ
ィス４とを有するハウジング１内に、スロート部２と同
軸で且つ上下の軸方向に往復動自在に配置されてスロー
ト部２との間に環状の可変ベンチュリーを形成するスロ
ットル用のコーン３を設けたものであって、ハウジング
１の側面には一体にフロートチャンバー８が設けられて
いる。そしてこのハウジング１内の中央には外形が略円
錐状とされているコーン３が−Ｌ下の軸方向に可動とし
て配設されており、ハウジング１の内周面に設けられて
いる上記スロート部２との間に、環状のベンチュリーを
形成している。

又ロー）部２の最小内径部においては前記７０−トチヤ
ンパー８に連通する環状のオリフィス４が全周にわたっ
て開口するものとして形成されており、スロート部２と
コーン３との開のベンチュリーを流下する空気流１こよ
って生ずる負圧で環状のオリフィス４を通じて空気路中
に燃料が吸い出されるものである。コーン３はアクセル
ペダルに応動してアクセルペダルの踏み込みで下動する
ものであるとともに、インテークマニフォルドに連通ず
る負圧室７の負圧によっても下方へと吸引駆動されるも
のであり、この下方への移動によりコーン３はベンチュ
リー面積を大きくする。

更に詳しく説明すると、ハウジング１は上部ハウン゛ン
グ１１と下部ハウジング１２とから形ｆｋ、されたもの
で、上部ハウジング１１の上方にはエアクリーナー１３
が接続され、下部ハウジング１２の下方にはベース６９
を介してインテークマニフォルドが接続される。前記ス
ロート部２は、上部ハウジング１１の内面下部に内方へ
と一体に突出する上部スロート部２１と、下部ハウジン
グ１２の内面上部に内方へと一体に突出する下部スロー
ト部２２とから構成されているものでおって、環状のオ
リフィス４及びオリフィス４の外周に控える環状の拡張
室２０はこれら」二部スロート部２１を有する上部ハウ
ジング１１と下部スロートｎ２２を有する下部ハウジン
グ１２どの間の間隙として形成されており、更にこの間
隙には環状のオリフィス４と、これの外周に控える拡張
室２０との間に位置する流量制御用の７ニユラーリング
２５が配されている。また上部スロート部２１はその内
径が下方にいくにつれて小さくなる内面形状とされ、下
部スロート部２２はその内径が上方にいくにつれて小さ
くなる内面形状とされているものであり、従って、オリ
フィス４の開口部において空気路の断面積が最も小さく
なっている。

フロートチャンバー８からオリフィス４に至る燃料経路
について次に説明すると、二の燃料経路は総計３系統設
けられている。主燃料経路は７０−トチヤンパー８の側
壁に設けられて下端が燃料孔１６と第６図に示すニード
ルバルブ１７とを介して７０−トチヤンパー８内に連通
ずるとともに、池端がハウジング１における前記環状の
拡張室２０に配された環状の燃料管１９につながれてい
る燃料路１５であり、この燃料路１５を通して送られる
燃料は、燃料管１９が微少孔が多数設けられたものであ
ることから、ベンチより−の負圧でこの微少孔から吸（
°・出されてアニユラ−リング２５に形成された細溝２
６を通過した後、オリフィス４へと至る。ここで上一部
ハウジング１１と下部ハウジング１２との間の間隙をオ
リフィス４側と拡張室２０側とに仕切っているアニユラ
−リング２５に設けられて両者間を連通させている細溝
２６は、第５図に示すように７ニユラーリング２５の下
面を直径方向と略６０゛で交差する斜め方向に横切るも
のとして複数個が等間隔に形成されたものであり、細溝
２６を高速で通過する流れが中心方向に向かう渦状とな
るようにしているものであｉ）、またこの細溝２６内に
は流量１１ｉ１整用のビス２７が突出している。

パワー燃料系として設けられている他の２つの燃料経路
のうち、１つはブロードチャンバー８の側壁内に設けら
れたパワー燃料供給系６０であって、これはインテーク
マニフォルド内の負圧値に応して上下する下方へとばね
付勢されたパワーピストン６１と、このパワーピストン
６１によって駆動されるパワーバルブ６２、バルブシー
ト６３、バルブスプリング６４等よりなるバルブ部とか
ら構成され、上記燃料路１５とフロートチャンバー８内
とをバルブ部と燃料孔６５とを通じて連通させている。

尚バルブ部と燃料路１５との間には第７図に示すニード
ルバルブ６６が設けられている。主燃料経路に送られる
燃料量を更に増加することができるように構成されてい
るものである。他方のパワー燃料供給系７０は、アクセ
ル軸３５にリンケージ７４によって連結されてスロット
ル動作に応じて開閉されるバルブ７１を通して前記拡張
室２０へと追加燃料を供給するものであり、第３図に示
すように７０−トチヤンパー８内に下端が差し込まれる
７ユエルチユーブ７２と上記バルブ７１とからなり、拡
張室２０への開口部にはシェツト７３が設けられている
。バルブ７１はスロットルを全開とした時に開くもので
ある。尚、図中７５はフロートチャンバー８の上部空間
を外部とつなぐ空気管である。更にこの気化器において
は実際ｉこは加速ポンプも設けられているのであるが、
これについては図示していない。・コーン３は、下部ハ
ウジング１２の下端開口に圧入して取り付けられたサポ
ート３０によって軸方向に摺動自在に支持される紬３１
の上端に固着されているものであって、下部にスカート
３２を有しており、サボー）３０の上部外周面と微少間
隙を介しているスカート３２の内部が負圧室７とされ、
この負圧室７内に設けられているばね３３によってコー
ン３は上方へと付勢されており、更に軸３１の下端がア
クセル軸３５にリンク３６及びリンク３７を介して連結
されている。ここで第８図から明らかなように、リンク
３６はアクセル軸３５に固着されたものであるのに対し
て、２部材からなるリンク３７はアクセル軸３５に遊転
自在に取り付けられたものであり、リンク３６に設けら
れているビン３８がリンク３７に設けられている円弧状
長孔３９に摺動自在に係合している。アクセル軸３５の
回転によりコーン３は上下してペンチエリ−面積を変化
させるわけであるが、アクセル軸３５に対して軸３１及
びコーン３が遊びをもって連結されているわけであり、
そしてこの遊びの範囲内においてコーン３はインテーク
マニフォルドに連通する負圧室７における負圧値に応じ
て上下するものである。尚、コーン３の上下動の範囲は
ストッパ８０等により更に規制されていることから、ア
クセル軸３５の最大回転角をαとする時、コーン３の最
大上下動範囲に相当するリンク３７の最大回転角は、ピ
ン３８と長孔３９内での遊び角だけ上記回転角αより大
きい角度βとされている。

モして負圧室７であるが、これは上述のようにスカート
３２とサポート３０との間の間隙を介してインテークマ
ニフォルドに連通しているものであると同時に、第３図
に示すようにサポート３０と７１ウジング１とにわたっ
て形成されている空気路１０を介して大気とつながって
いるとともに、負圧室７と大気との空気路１０を介した
連通量が制御弁９にて制御されるようになっているもの
である。この制御弁９は、上部ハウジング１１内に設け
られたものであって、アクセル軸３５とリンク機構４０
により連結されており、アクセルを戻した時に全開し、
アクセルを踏み込んだ時に連通量を絞って〜１くように
なっているものである。

次にエアブリード機構について説明する。このエアブリ
ード機構も主エアブリード機構４１と第２エアブリード
磯構４２とがあり、まず主エアブリード機構４１から説
明すると、これは第１図と第２図乃至第４図に示すよう
にエアクリーナー１３を通過した後に内燃機関の高温排
気との熱交換で加熱された空気と、エアクリーナー１３
を通過した常温の空気との混合気をインテークマニフォ
ルド内の負圧値に応じて供給するものであって、エアク
リーナー１３を通過した空気と高温排気との熱交換部か
ら前記拡張室２０に至る空気供給路４４と、インテーク
マニフォルドに接続されるバキュームユニット４５と、
上記空気供給路４４途中に設けられているとともにバキ
ュームユニット４５内の負圧室の一壁面として設けられ
Ｃいるダイアフラムにロッド４６を介して連結されたエ
アバルブ４７、ハウジング１の上面に一端が開口し且っ
他端が上記空気供給路４４におけるエアバルブ４７の前
段１こつながってエアクリーナー１３を通過した後の常
温の空気を空気供給路４４に送る第２空気供給路４８、
そして第２空気供給路４Ｓの途中に設置されすこ第７図
にも示すニードルバルブ４９とから構成されたものであ
って、インテークマニフォルド内の負圧が大きい時には
エアバルブ４７が開いて大量の空気を拡張室２０に送り
込み、インテークマニフォルド内の負圧が小さい時には
エアバルブ４７が絞られて拡張室２０に送り込む空気量
を制限するものである。このように主エアブリード機構
４１から拡張室２０へと送られる空気は、拡張室２０内
の燃料管１９からベンチュリーにもける負圧で吸い出さ
れる燃料と混じり、エアブリードを行なうものである。

ここにおいて、高温排気と熱交換することで加熱した空
気を供給するのは、アイシングを防止するとともに燃料
の気化状態を良くし、燃料と空気との混合が良好になさ
れるようにしているものであり、また加熱した空気と常
温の空気とを混合することができるようにしてｂ・るの
は、拡張室２０へと送り込む空気の温度を４２〜４５゛
Ｃの一定温度に保つことができるようにしているためで
ある。尚、ここにおけるエアバルブ４７は、制御弁９と
同一軸上に配されているが、両者は別個に作動するもの
である。

第２エアブリード磯構４２は、第４図に示すようにイン
テークマニフォルド内の負圧値に応じて上下する上方へ
とばね付勢されたピストンバルブ５６、バルブシート５
７、バルブスプリング５８等よりなるバルブ部と、ハウ
°ノング１上面に一端が開口し且つ他端か拡張室２０か
らオリフィス４までの流路途中にて開口する空気供給路
５９とから構成され、インテークマニフォルド内の負圧
値に応じてバルブ部により空気供給路５９が開閉され、
この開閉量に応した空気かオリフィス４の前段に供給さ
れるものである。

以上の説明から明らかなように、この気化器ではインテ
ークマニフォルド内の負圧によりコーン３の上下動をス
ロットルとともに制御するだけでなく、パワー燃料供給
系６０、主エアブリード機構４１そして第２エアブリー
ド磯構４２の動作も制御しているのであるが、これらと
インテークマニフォルドとを接続する負圧管５０の途中
に第１図に示すよ）にサーマルバルブ５が設けられてい
る。このサーマルバルブ５は内燃機関の冷却水の温度が
所定値を越えた時に開いてインテークマニフォルド内と
上記各系統とを連通させるものであり、従って、パワー
燃料供給系６０と主エアブリード機構４１及び第２エア
ブリード磯構４２は、内燃機関の暖機が略完了してから
でないと、作動することがないものである。

しかしてこの気化器の動作について説明すると、燃料は
ベンチュリーを流下する空気流によって生ずるところの
負圧で燃料路１５を経てエアブリードにより空気が混入
された後オリフィス４へと至り、そしてベンチュリーを
流下する空気と混合されて廁燃磯関に送られる。スロッ
トルを開けば、つまりはコーン３を下動させればベンチ
ュリーの面積が増大して多量の混合気を供給するもので
あり、またインテークマニフォルド内の負圧が大きくな
れぼ、負圧室７の負圧も大きくなり、この負圧による吸
引力がばね３３による付勢力より大きくなると、この時
にもコーン３はアクセル紬３５の動ぎとは別に所定範囲
内において下動じて多量の混合気を供給するものである
。そしてこの時の負圧室７の負圧値は、大気と連通する
空気路１０が存在することから、制御弁９で空気路１０
が遮断されている時を除いてインテークマニフォルドに
おける値と同一ではなく、また制御弁９がアクセル軸３
５に連結されてスロットルを戻した時に制御弁９が全開
、スロットルを開くと逆に制御弁９か絞られていくこと
から、コーン３の上下位置はスロットルの開度と、スロ
ットルの開度によって制御されるインテークマニフォル
ドの負圧との両者によって定まるものである。すなわち
、アイドリング状態やスロ・／トルを戻した時には、制
御弁９が全開状態にあり、負圧室７からインテークマニ
フォルドへと吸い出される空気と同量の空気が空気路１
０を通じて負圧室７へと送られることから、負圧室７が
負圧となることがなく、コーン３はその上限位置にある
。アクセルペダルを踏み込んでスロットルを開くと、制
御弁９は絞られて負圧室７からインテークマニフォルド
へと吸い出される空気の量よりも負圧室７へと送らｈる
空気の量が少なくなるために、負圧室７内が負圧となっ
てコーン３を下方へと吸引する。そしてコーン３が下動
することでベンチュリー面積が大きくなり、流下する空
気量が増えることでインテークマニフォルド内の負圧が
小さくなると、負圧室７からインテークマニフォルドへ
と吸い出される空気量が少なくなる。従って負圧室７か
ら吸い出される空気量と負圧室７に制御弁９を通じて送
１）込まれる空気量とが等しくなった時点でコーン３は
停止す・るものである。この状態から更にアクセルを踏
み込めば、コーン３は更に下動する。アクセルペダルを
解放したならば、制御弁９か開く方向にまわることがら
負圧室７へと吸い込まれる空気量が増加して負圧室７内
の負圧が小さくなり、ばね３３の弾発力によりコーン３
は上動する。コーン３はアクセル軸３５と連動して上下
するものの、いわばアクセル軸３５に対してフローティ
ングした状態でアクセル軸３５に連動するわけであり、
ベンチュリー面積の実際の制御はインテークマニフォル
ド内の負圧と、スロットルの開度との両者のバランスで
決定されるものて゛ある。尚、前述のようにコーン３の
」二下動に相当するリンク３７の最大回転角をβとして
いるのは、コーン３かアイドル位置で上下に動くとアイ
ドル回転数か安定しないことと、スロットル全開時にコ
ーン３が上下に動くとパワー燃料供給系７０の動作が不
安定となってしまうからである。

さて、に述のようにして面積が制御されるベンチュリー
を流下する空気流により発生する負圧によって燃料は環
状ベンチュリーを取り巻くオリフィス４から吸い出され
、空気と混合されてインテークマニフォルドを経て内燃
機関へと送られるわけであるが、このオリフィス４から
吸い出される燃料は前述のようにエアブリードにより空
気が一次混合されたものとなっている。高温排気との熱
交換で加熱されるとともに常温空気との混合で所定温度
とされた空気を燃料に混合させる主エアブリード機構４
１は、内燃機関の冷却水が所定温度を越えてサーマルバ
ルブ５を開いてから後に作動するものであり、冷却水温
度が低い間はエアバルブ４７か閉じられていることがら
、エアブリード用空気が拡張室２０へと送られることは
ない、しかし冷却水温度が所定温度を越えて内燃機関の
暖機がほぼ完了してから後は、エアバルブ４７がインテ
ークマニフォルド内の負圧値に応じて拡張室２０へと吸
い込まれる空気量を制御するものである。すなわち、イ
ンテークマニフォルド内の負圧が大きい時にはバキュー
ムユニット４５のロッド４６が引き込まれてエアバルブ
４７が開かれる。アクセルが踏み込まれて内燃機関が高
速になるとインテークマニフォルド内の負圧が小さくな
るためにエアバルブ４７は絞られる。つまり内燃機関が
低速から高速１こなるにつれてブリード用空気の量が減
少し、オリフィス４へと供給される燃料の量が多くなり
、逆にアクセルが解放されて内燃供給が高速から低速に
なると、この時のインテークマニフォルドの負圧変化に
応してエアバルブ４７が開かれて７リード用空気が増加
する。そしてエアブリードされた燃料はアニユラ−リン
グ２５の細溝２６を高速で通過してオリフィス４からベ
ンチュリーへと吸い出され、ベンチュリーを流下する高
速の空気に均一に混合されるものである。

第２エアブリード磯構４２は、降板時のようにエンジン
ブレーキがｆｉｌｌ＜時、インテークマニフォルド内の
負圧が極めて大きくなってベンチュリーから吸い出され
る燃料の量も多くなり、燃費が悪くなるとともに排気中
のＣＯやＨＣが非常髪こ多くなることを解消するために
設けられ・たちのであり、サーマルバルブ５が開いｒ：
、後、インテークマニフォルドの負圧がきわめて大きく
なった時にはピストンバルブ５６が下降してエアクリー
ナー１３を通った空気が空気供給路５９を通してオリフ
ィス４の前室に送られ、この前室の負圧を小さくするた
めにペンチエリ−へと吸い出される燃料の量が少なくな
るものであり、燃料の完全燃焼を行なわせるものである
。インテークマニフォルド内の負圧が小さくなれば、ピ
ストンバルブ５６が上昇して空気供給路５９を遮断する
。

内ｆ１８！関が高出力高速回転を行なう場合には、イン
テークマニフォルドの負圧値に応じて作動するパワー燃
料供給系６０が働いて濃混合気の供給を可能とする。す
なわち高出力を得るために７クセルペダルを踏み込んで
スロットルを開くと、インテークマニフォルド内の負圧
が益々小さくなり、パワーピストン６１を引き上げる力
が弱まるために、ばね付勢によりパワーピストン６１が
降下してパワーバルブ６２を押し下げる。従って燃料は
このバルブ部を通って燃料路１５を流れる燃料に加わり
、濃混合比の混合気を作成させるものである。また更に
高い出力を要する時は、アクセルを一杯に踏み込んでス
ロットルを全開とすることにより、機械的パワー燃料供
給系７０におけるアクセル軸３５に連結されたバルブ７
１が開くために、７０−トチヤンパー８内の燃料は上記
流路を経る以外にも７ユエルチユーブ７２とジェット７
３とを通じて直接拡張室２０へと供給されるものであり
、パワー燃料供給系６０による燃料供給と併せて高出力
に必要な濃い混合気が作成されるものである。

他の実施例を第９図乃至第１１図に示す。これは前記実
施例が環状の拡張室２０に配された環状の燃料管１９に
設けられている多数の微少孔から燃料が吸い出されると
ともに主エアブリード機構４１で燃料管１９のまわりに
導かれた空気と混合されるようにしたものであったのに
対して、拡張室２０への燃料の主供給系と主エアブリー
ド機構４１とを通常一般に用いられている形式としたも
のであって、拡張室２０にて上端が開口するとともに小
部屋１４を縦貫して７０−ｔチャンバー８に下端が連通
している燃料管１８に微少孔を多数設けるとともに、主
エアブリード機構４１におけるエアバルブ４７を通過し
た空気がパイプ４３を通してこの小部屋１４内に至るよ
うにしたものであり、ペンチエリ−で発生する負圧によ
って燃料管１８を流れる燃料中に微少孔を通して空気が
一次混合されるようにしたものである。作用としては前
記実施例と同じである。

更に第１２図に示す実施例は、第１実施例と同じ構成で
あるものの、燃料路１５とパワー燃料供給系６０及び７
０を備えた７０−トチヤンパー８をハウノング１とは別
個に形成して両者を燃料チューブ２３及び２４で接続す
ることにより、ダウンドラフト型としてだけではなく、
横向きあるいは斜め向ぎのセットも行なえるようにした
例である。第９図乃至第１１図に示した実施例のものに
ついても同様に７０−トチヤンバづを分離することで設
置方向を問わないものとすることができるのはもちろん
であり。

［発明の効果１ 以上のように本発明においてはコーンを７０−ティング
させてインテークマニフォルドで生じる負圧トスロット
ルの開度とのバランスでコーンの位置を定めてベンチュ
リー面積を決定するものであり、内１１機関の要求に応
じた的確な混合比の混合気を供給することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の平面図、第２図は同上のＡ−
０−Ｂ断面図、第３図は同上のＣ−ｏ−Ｄ断面図、第４
図は同上のＡ−０−Ｅ断面図、第５図（ａ）（ｂ）（ｃ
）は同上の７ニユラーリングの縦断面図、底面図及び拡
大縦断面図、第６図及び第７図は夫々同上の一部の断面
図、第８図（ａ）（ｂ）は同上のアクセル軸とコーンと
の連結部を示す縦断面図及び水平断面図、第９図は他の
実施例の平面図、第１０図は同上のＦ−ｃ、−０−Ｈ−
１１１ｉ面図、第１１図は同上の左側面図、第１２図は
更に他の実施例の断面図、第１３関は７０−トチヤン／
＜−の平面図であって、１はノ凡つジング、２１よスロ
ート部、３はコーン、４はオリフィス、５はサーマルバ
ルブ、７は負圧室、９は制御弁、３５はアクセル軸を示
す。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第１　図 第５図 （ｂ） （Ｃ） 第６図 第７う。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上下に貫通する円柱状の空気路とこの空気路内に
   突出するスロート部とスロート部の内周縁に開口する環
   状のオリフィスとを有するハウジング内に、スロート部
   と同軸で且つ上下の軸方向に往復動自在に配置されてス
   ロート部との間に環状の可変ベンチュリーを形成するス
   ロットル用のコーンを設けた気化器であって、コーンを
   インテークマニフォルド内の負圧値に応じて吸引駆動す
   る負圧室と、アクセルに連動して上記負圧室と大気との
   間の連通量を制御する制御弁とを有していることを特徴
   とする気化器。
2. （２）コーンはアクセルリンケージに対して所定の遊び
   をもって連結され、この遊びの範囲内において負圧室の
   負圧値による駆動がなされるものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の気化器。