JPS63253162A - 可変ベンチユリ気化器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、内燃式エンジンにおける気化器に関し、詳し
くはそのスロート部分に形成されるベンチュリ部の大小
を加減操作することによって混合気の吸入が制御される
可変ベンチュリ気化器に関する。

従来の内燃式エンジンにおける気化器は、原理的には、
吸気通路にベンチュリ部を介設し、このベンチュリ部に
燃料をジェットさせて高速吸入空気と混合霧化させるよ
うになっている。気化器として多くの形式があるが、４
サイクルエンジンに用いられる気化器のほとんどは、ベ
ンチュリ部が固定された開口面積にされており、異なる
エンジン速度に対しては、スロットル弁の開度を加減す
ることによって、吸気通路の吸気を変化させてコントロ
ールし、かつ、燃料噴出のためのノズル開度をニードル
弁等で予め調整コントロールするようになっている。エ
ンジンの低温時における始動を容易にするためにチョー
ク弁を設けて空気吸入を調節する気化器、より広範なエ
ンジン速度や負荷状態に対応するために、燃料噴出を吸
気負圧に対応できる高速用、低速用、さらにはアイドル
用等の異なるノズルにより調節する気化器、場合には複
数のベンチュリ部を備えて調節する気化器などがある。

他方、自動二輪車用の２サイクルエンジンにおいては、
吸気通路に進退自在なスライディングスロットルからな
る可変ベンチュリ部を備えると共に、スロットルの先端
に円錐形ニードルを設けて燃料ノズルの開度を変化させ
るＳＵ式気化器などがある。

上記従来技術には、固定式ベンチュリ部によるタイプに
おいて、ベンチュリ部の開度が固定されていることから
、エンジン速度に対する適応は、口径が固定されたノズ
ルのジェット燃料が吸気負圧により操作されるニードル
弁にてコントロールされることとなり、従って適応範囲
が狭く限定されるので、通常は高速度域に適するように
調整されている。しかしながら、前記高速度域より低速
では霧化不良となり、不完全燃焼によって燃料のむだと
効率の低下をきたし、大気汚染の原因ともなる。このよ
うな問題を解消するため、ジェットノズルを増やしたり
ベンチュリ部を増やしたりすることも考えられるが、満
足できるほどでもな（、構成が繁雑になりコストが高く
なる。

他方、従来のＳＵ式気化器においては、上述のようにベ
ンチュリ部が可変であることから、上記固定式気化器よ
りもスロットルや多数のジェットノズル、ベンチュリ部
等による問題点が少ない。

しかしながら、ＳＵ式気化器においては、スロットルの
頻繁な上下動に伴って、ジェットノズルのニードルがノ
ズル開口部に対し上下移動し、このことによって、低開
度における接触摩擦をきたし、ついには摩耗によって燃
料流量が増加して空燃混合比がずれるという問題点が存
在する。

上記いずれのタイプの気化器にも共通することは、ジェ
ットノズルが殆んど円形小孔をなし、燃料をベンチュリ
部の局部に集中噴出するので、吸気が低速なほど霧化条
件が悪化することである。

本発明は、上記問題点を解消し、構成を簡素化すること
によって小型化且つコスト低下をはかり、しかも広範な
速度範囲に適応可能で低速度域においても燃料の均一な
霧化を得ることができ、より完全気化を容易にし得る可
変ベンチュリ気化器を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明の上記目的は、 内燃式エンジンにおける気化器であって、フロート室に
連接形成された上下開口状のボックス形をして、その上
方開口部が空気吸入路に連接されて下方開口部が空燃混
合気入路に連通されて、その中空内腔が吸気路をなす本
体と、ほぼ互いに対称する半円形切欠部が形成された回
動可能な２本の円柱体からなり、吸気路をある間をおい
て平行状に横切って遮断し、両切欠部の対向−上縁によ
り限定された開度が可変なベンチュリ部をなすように軸
架されたローラ弁体と、 各ローラ弁体の一端部から延長された自転軸に一体に取
付けられ、互いに連動可能に咬合されると共に、ベンチ
ュリ部の開度が最小となる方向へ両ローラ弁体が回動さ
れるように、一方が復帰ばねによって付勢され、アクセ
ルペダル操作によってばね付勢に抗してベンチュリ部開
度が増大するように逆向きに回動されるアクセルピニオ
ンと、 その内部に形成された油路の他端がフロート室内部に連
通されて燃料が供給され、ベンチュリ部にそのジェット
先端の開口部が臨んでいると共に、開口形状がスリット
状長孔とされたジェットアセンブリと、 を備えていることを特徴とする可変ベンチュリ気化器に
より達成される。

作　　用 本発明の可変ベンチュリ制御による気化器は、ボックス
形の本体において、２本の円柱体を半円形に切欠いてな
るローラ弁体を平行に軸架することによって本体内を通
る吸気路にローラ弁体の軸方向に沿う細長の狭隘ベンチ
ュリ部を形成し、アクセルピニオンにより両ローラ弁体
を互いに対向回動可能にすることで、半円形の切欠部が
形成されてできた半円柱体の上縁部が、対応移動するこ
ととなり、このことにより開度可変ベンチュリ部をなす
。この可変ベンチュリ部に臨んで角柱状のジェットアセ
ンブリを配設することによって、スリット状に開口する
給油路のジェット開口部をベンチュリ部の面近くに沿わ
せることができ、燃料を局部に集中させることなく、広
い薄膜状にジェット噴出させて吸入高速空気と広い面接
触をさせるようになる。

実施例 以下に、本発明気化器の一実施例を、添付図面を参照し
つつ説明する。

第１図は要部を分解した斜視図を示すもので、まず、気
化器の本体（１）は、フロート室（２）と隣接して一体
に形成された上、下部いずれも開口せるボックス形状を
なし、その内腔（３）は吸気路の一部分となる。該内腔
（３）の上方開口部（１１）はエアーフィルタ側の空気
吸入路と連結されることができ、下方開口部（１２）は
エンジン側混合気入路と連結されることができる。図示
はしないが、フロート室（２）内と連通して燃料の供給
を受ける油路が本体（１）の側壁（１３）内に形成され
ている。一対の対向側壁（１３）、（１４）には、軸受
座（１５）、（１５）と（１６）、（１６）が対向して
互いに等間隔に開設されると共に、他の２側面内側部は
横に延びるほぼ半円形みぞ（１７）、（１８）が設けら
れ、かつ、各みぞ（１７）、（１８）の略半径高さから
下半分のみぞ上部分が仕切板（１つ）、（１９ａ）によ
りベンチュリ部（３０）から仕切られている。

第４図ないし第６図に示すようにローラ弁体（４１）、
（４２）は、互いに軸線方向に平行して半円形みぞ（１
７）、（１８）と部分的に滑嵌めされるように、それぞ
れのジャーナル（４１１）、（４１２）、（４２１）、
（４２２）が軸受（４３）・・・・・・を介して対応軸
受座（１５）、（１５）、（１６）、（１６）に軸架さ
れている。ローラ弁体（４１）、（４２）は、百円柱体
の中段部分において互いの対向側半分がほぼ直径上から
切欠かれて°対称する半円柱形にされ、対向する両切天
部空間により上記内腔（３）にベンチュリ部（３０）が
形成されるように、上半切欠面部（４０）、（４０ａ）
がやや膨出した凸曲面にされている。

ローラ弁体（４１）、（４２）は、一端側のジャーナル
（４１２）、（４２２）の先端からそれぞれ回転軸（４
５１）、（４６１）が延設され、その先端部にピニオン
（４５）、（４６）が取り付けられて、該ピニオン（４
５）、（４６）の外周の歯が互いに咬合して連動するよ
うになっている。更に、ピニオン（４５）は、ローラ弁
体（４１）、（４２）の上縁（４４）、（４４ａ）を接
近させる方向へ回動するように常に付勢するばね（図示
せず）と、ばね付勢に抗して引張られるためのワイヤ係
止部材（４７）とを備え、アクセルペダルに連結されて
引張り操作されるワイヤが係止するようになっている。

ジェットアセンブリ（５）は、前記ローラ弁体（４１）
、（４２）の間に略平行となるように、本体（１）の上
方開口部（１１）に架設された角柱体（５０）を主体と
する。角柱体（５０）は、下方両側面部（５１）、（５
２）がベンチュリ部（３０）の最少開度のとき、ローラ
弁体上縁（４４）、（４４ａ）に僅かな隙間（アイドリ
ング）だけを残して挾まれる程度の幅を有し、この位置
にそのスリット開口部の下側部分のみがちょうど上縁（
４４）、（４４ａ）に最も近接するようにスロージェッ
ト（５６）が設けられている。詳しくは、第２図及び第
３図に示すように、角柱体（５０）の本体側壁（１３）
に取り付けられる一端に、フロート室（２）からの油路
に連通ずるメイン油路（５３）とスロー油路（５４）と
が上下に平行して設けられ、いずれも公知のタイプの各
空気吸入路に連通されたエヤーブリード（５３１）（５
４１）と、角柱体（５０）の他端から挿入されてそれぞ
れの燃料噴出量を加減するためのニードル弁（５３２）
（５４２）と、縦長の長孔をした突出管を直交方向に突
設し且つ下向きに円弧形状に開口されたメインジェット
（５５）と、角柱体（５０）の両側面（５１）（５２）
の長手方向に沿う直線スリット（６０）と、その両端か
ら斜め上方に屈折された斜行スリット（５６１）（５６
１）からなるように開口されたスロージェット（５６）
とを備えている。尚、前記メインジェット（５５）の開
口の数は限定されない。

上記メインジェット（５５）とスロージェット（５６）
とのニードル弁（５３２）、（５４２）は、後端部（５
３３）、（５４３）が角柱体（５０）の他端から突出さ
れるように戻りばね（５３４）、（５４４）により付勢
されており、この後端部（５３３）、（５４３）は、後
述するパワー制御機構（６）によって制御される。パワ
ー制御機構（６）は、ニードル弁（５３２）、（５４２
）の後端部（５３３）、（５４３）に当接された調節ね
じ（６３）、（６４）が固定支点（６０）に枢支されて
両端部が回動可能にされたレバー（６１）の一端部にそ
れぞれの先端部が進退自在に螺合され、エンジンマニホ
ールドの真空度を感知して進退作動する真空センサ（６
２）が他端部に連結された構成をし、エンジンが高速回
転時におけるパワーアップを要するときに、ベンチュリ
（３０）の開度増大による真空度の低下を真空センサ（
６２）が感知して作動し、レバー（６１）により調節ね
じを後退させ、それによってニードル弁（５３２）、（
５４２）がその戻りばね（５３４）、（５４４）に推さ
れて燃料吐出量を対応増加させるようになっている。

次に上記構成による本発明気化器の動作を各速度範囲に
ついて説明する。

まず、メイン及びスローの各ジェット（５５）、（５６
）の燃料吐出量が、パワー制御機構（６）の調節ねじ（
６３）、（６４）を進退させて、センサ（６２）が作動
しない場合の通常運転に適するようなオリフィス開度と
なるようにニードル弁（５３２）、（５４２）を調節し
ておく。

エンジンがアイドル時及び低速回転時の場合は、第４図
（ａ）、（ｂ）に示すように、アクセルが全く作用され
ないか、僅かしか作動されなかった場合であり、ベンチ
ュリ部（３０）の開度が極端に狭く、ローラ弁体（４１
）、（４２）の上縁（４４）、（４４ａ）がスロージェ
ット（５６）のに最下方の直線スリット（５５０）に臨
む位置となるようになっていることから、抵抗が増大し
て僅少な空気しかベンチュリ部（３０）を通過できなく
なる。このため、一部の空気は、一旦上方の斜行スリッ
ト（５６１）、（５６１）から内部に侵入して直線スリ
ット（５６０）から噴出されるようになり、斜行スリッ
ト（５６１）、（５６１）からの燃料流出を阻害し、直
線スリット（５６０）からほとんどの燃料が出るように
なる。

低中速回転域の場合は、第５図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、ローラ弁体（４１）、（４２）は、アクセルペダ
ルを踏む操作によって、ワイヤ係止部材（４７）、ピニ
オン（４５）及び該ピニオン（４５）に連動するピニオ
ン（４６）を経て付勢ばねに抗して背向方向に回動せし
められ、上縁（４４）、（４４ａ）を開いてベンチュリ
部（３０）の開度をやや増大させるようになる。その際
の上縁（４４）、（４４ａ）は、低速時におけるスロー
ジェット（５６）の直線スリット（５６０）と、中速の
斜行スリット（５６１）、（５６１）との先端位置間範
囲の高さにほぼ位置するものと考えられる。前記上縁（
４４）、（４４ａ）がこの高さ位置範囲内にある場合、
吸気の量がやや増大し、一部分の空気が斜行スリブ）　
（５６１）、（５６１）の先端寄り部分からスロージェ
ット（５６）内に侵入され、比較的多量の流出燃料と混
合されてその下側寄り及び直線スリット（５６０）から
ジェットされるようになる。それと同時に、ベンチュリ
部（３０）の中速域の開度においては、上縁（４４）、
（４４ａ）がメインジェット（５５）の円孤形開口の下
端部に及ぶことから、メインジェット（５６）にも局部
的に吸気流による負圧がおき、微曾ながら燃料が吸出さ
れてベンチュリ部（３０）で空気と混合されるようにな
る。

さらに、上記アクセルペダル操作によってベンチュリ部
（３０）の開度が増加された中、高速回転域においては
、ローラ弁体（４１）、（４２）の回動によって上縁（
４４）、（４４ａ）の高さが、第６図（ａ）、（ｂ）に
示すように、メインジェット（５６）からの燃料吐出量
が増加され、全スロージェット（５６）の略中央部以下
の領域内に位置されるものと考えることができ、吸気量
はさらに増え、メインジェット（５６）からの燃料吐出
量が増加し、全スロージェット（５６）からの吐出燃料
に加わって空気と混合し、エンジンマニホルドに吸入さ
れるようになる。

次いで、ベンチュリ部（３０）の開度がほぼ全開の域と
なる高速回転領域においては、ローラ弁体（４１）、（
４２）の上縁（４４）、（４４ａ）の高さ位置は、ほぼ
第７図に示すように、メインジェット（５５）の最先端
部付近に達すると考えられ、メインジェット（５５）、
スロージェット（５６）がすべてベンチュリ部（３０）
内にあって燃料をジェットさせることとなり、ほぼ最大
量の吸気の中に対応して充分な量の燃料を供給するよう
になる。

なお、図中ローラ弁体（４１）、（４２）外周面の上縁
（４４）、（４４ａ）寄り表面部に、浅い凹陥みぞ（４
８）が形成されているが、これはその立」二かり縁によ
って吸気に局部的な過流を起こさせ、メインジェット（
５５）、スロージェッ１−（５６）からの吐出燃料との
混合をより均一にさせることと、微細粉塵などの停滞な
どを期待するものである。

以上は、通常負荷の場合の気化器についての作動を説明
したが、ベンチュリ部（３０）が通常のアクセルペダル
操作に応じて開度が変えられ、それに応じて空、燃混合
率が変化することによって、エンジン速度が追従して変
化されることからベンチュリ部（３０）の真空度が急激
な変化をきたさず、ほぼある範囲内に保たれる。しかし
ながら、急に加速するときや、通常より負荷が加わった
場合、エンジン出力が下がり（回転速度が正常負荷時に
対して低下）、アクセルペダルを上記通常の場合より深
く踏むことを要する。このことにより、ベンチュリ部（
３０）の開度が上記通常のエンジン回転時の真空度を維
持できず低下することになる。通常回転時の真空度では
作動せず、かつ、前記エンジン速度の変化に真空度が追
従できず低下したときに始めて作動し、しかも真空度低
下幅に対応追従するように前記パワー制御機構（６）を
予め調節すれば、真空センサ（６２）により真空度変化
を感知して作動し、レバー（６１）を回動させて調節ね
じ（６３）、（６４）を後退させ、ニードル弁（５３２
）、（５４２）に対する当接規制作用を対応緩和させる
ようになる。これに応じてニードル弁（５３２）、（５
４２）が戻りばね（５３４）、（５４４）に推されて開
度を増加し、それぞれの油路（５３）、（５４）による
供給燃料の流量を増加させることによって、メインジェ
ット（５５）及びスロージェット（５６）のジェット量
を対応増加させ、吸入気の空、燃混合比を高めるように
なる。

なお、ジェットアセンブリ（５）は、当然ながら公知気
化器におけると同様に、角柱体（５０）内におけるメイ
ン油路（５３）のニードル弁（５３２）によって分岐流
路（以下図示省略）を下流側から本体（１）の周壁下部
まで形成し、微調整可能なニードルジェット（５８）を
設けてアイドリング時の空燃混合比が微量制御されるこ
とを可能にしている。

さらには、寒冷時のウオーミングアツプ時間短縮、又は
、燃料の気化促進及び効率向上をはかって、ジェットア
センブリ（５）の角柱体（５０）には、温度センサ（図
示省略）によって制御される電熱装置（５９ａ）を加熱
手段として設け、運転時に温度上昇する冷却水、又は潤
滑油を自動的に切り替えて導入循環させて、その廃熱を
利用する熱流回路（５９ｂ）を備えることができるが、
いずれも公知技術なので、詳述は省略する。

なお、この実施例におけるベンチュリ部（３０）の開度
範囲は、ロール弁体（４１）、（４２）がその切欠き面
部をほぼ吸気の流水に沿った全開（０”）時に対し、３
０°対向して回動させたときが最少開度となるようにさ
れている。

発明の効果 本発明は、上記の如くベンチュリ部の開度が、ローラ弁
体の回動により加減され、その操作がアクセルペダルに
よるような構成となっているので、可変ベンチュリ式の
スロットル弁を省略することができ、かつ固定ベンチュ
リ式における繁雑なジェットノズルの制御方式の場合の
構成が簡素化され、その結果、小型化が実現できると共
に、構成が簡単ながらベンチュリ部開度に応じてベンチ
ュリ部とスリット状開口にされたノズルとの相対位置を
変えることができ、燃料吐出制御がエンジン速度及び負
荷状況により良く順応して広範域に追従されるようにな
ると共に霧化混合効果を向上させ、加熱装置と合わせれ
ば均一な霧化により急速、かつ完全な気化が期待でき、
燃料効率を高めると共に、排気公害を避は得るという効
果を奏する可変ベンチュリ気化器を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明可変ベンチュリ気化器の１実施例の要部
を分解して示す斜視図、第２図は実施例の一方のローラ
弁体とジェットアセンブリとパワー制御機構との概略を
拡大して示す斜視図、第３図は実施例のジェットアセン
ブリ関連部分の縦断側面図、第４図（ａ）はエンジン速
度がアイドル及び低速域におけるベンチュリ部開度を示
す縦断側面図、第４図（ｂ）はエンジン回転速度かアイ
ドル及び低速域におけるローラ弁体とスロージェット間
の相対高さ位置を模式的に示す正面図、第５図（ａ）は
エンジン回転速度が低速及び中速域におけるベンチュリ
部開度を示す縦断正面図、第５図（ｂ）はエンジン回転
速度が低速及び中速域”におけるローラ弁体とスロージ
ェット間の相対高さ位置を模式的に示す正面図、第６図
（ａ）はエンジン回転速度が中速及び高速域におけるベ
ンチュリ部開度を示す縦断正面図、第６図（ｂ）はエン
ジン回転速度が中速及び高速域におけるローラ・弁体と
スロージェット間の相対高さ位置を模式的に示す正面図
、第７図はエンジン回転速度が高速域におけるベンチュ
リ部開度を示す縦断正面図である。 （１）・・・・・・本体 （２）・・・・・・フロート室 （３）・・・・・・内腔 （５）・・・・・・ジェットアセンブリ（１１）・・・
・・・上方開口部 （１２）・・・・・・下方開口部 （３０）・・・・・・ベンチュリ部 （４１）、（４２）・・・・・・ローラ弁体（４４）、
（４４ａ）・・・・・・上縁（４５）、（４６）・・・
・・・アクセルピニオン（４５１）、（４６１）・・・
・・・回転軸（以　上） 第１図 第２図 第７図 第３図 第４図 （Ｑ） 第４図 （ｂ） 第５図 （ａ） 第５図 （ｂ） 第６図 （Ｑ） 第６図 （ｂ）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃式エンジンにおける気化器であって、フロー
   ト室に連接形成された上下開口状のボックス形をして、
   その上方開口部が空気吸入路に連接され、下方開口部が
   空燃混合気入路に連通されて、その中空内腔が吸気路を
   なす本体と、ほぼ互いに対称する半円形切欠部が形成さ
   れた回動可能な２本の円柱体からなり、吸気路をある間
   をおいて平行状に横切って遮断し、両切欠部の対向上縁
   により限定された開度が可変なベンチユリ部をなすよう
   に軸架されたローラ弁体と、 各ローラ弁体の一端部から延長された回転軸に一体に取
   付けられ、互いに連動可能に咬合されると共に、ベンチ
   ユリ部の開度が最小となる方向へ両ローラ弁体が回動さ
   れるように、一方が復帰ばねによって付勢され、アクセ
   ルペダル操作によってばね付勢に抗してベンチユリ部開
   度が増大するように逆向きに回動されるアクセルピニオ
   ンと、 その内部に形成された油路の他端がフロート室内部に連
   通されて燃料が供給され、ベンチユリ部にそのジェット
   先端の開口部が臨んでいると共に、開口形状がスリット
   状長孔とされたジェットアセンブリと、 を備えていることを特徴とする可変ベンチユリ気化器。
2. （２）前記ジェットアセンブリは、その両側面下部がベ
   ンチユリ部開度最小のときに、僅かな隙間を残して両ロ
   ーラ弁体の切欠部上縁に挾まれるように本体の上方開口
   部に架設されて角柱状にされ、内部の油路がニールド弁
   により燃料流量を調節可能にすると共に、エヤーブリー
   ド手段を備え、油路のジェットが角柱両側面に面して開
   口するように形成されている特許請求の範囲第１項に記
   載の可変ベンチユリ気化器。
3. （３）前記ジェットは、その開口縁が角柱体から両側へ
   ローラ弁体の円曲表面に沿って凸出する円弧状形状に開
   口されたメインジェットと、角柱体両側面に形成されて
   スリット状に開口されたスロージエツトとを備えている
   特許請求の範囲第２項に記載の可変ベンチユリ気化器。
4. （４）前記メインジェット及びスロージエツトが、エン
   ジンの負圧によってニールド弁を作動するそれぞれの燃
   料流量により加減制御されるようになっている特許請求
   の範囲第３項に記載の可変ベンチユリ気化器。
5. （５）前記スロージエツトが、ローラ弁体の切欠部上縁
   の移動に応じてそれと対向する範囲が増減されるよう直
   線状スリット部と、この直線状スリットの両端から各斜
   め上向きに屈折された斜行スリット部とを備えている特
   許請求の範囲第３項に記載の可変ベンチユリ気化器。
6. （６）前記ローラ弁体が、その切欠部の切欠面の上縁側
   半分が凸曲面にされることにより、ベンチユリ部を経る
   気流が円滑にされるようになっている特許請求の範囲第
   １項に記載の可変ベンチユリ気化器。
7. （７）前記ローラ弁体の円弧曲面をなす表面部の前記上
   縁部寄りには、立上がり辺縁を有する浅い凹陥みぞが形
   成されている特許請求の範囲第１項に記載の可変ベンチ
   ユリ気化器。