CN101798976A - 发动机的燃料供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃料供给装置，其不需要复杂的结构，即可获得适于燃料喷射的稳定的压力。如果使飞轮(9)旋转，使磁体(8)与燃料泵(20)接近·相对，则利用在磁体(8)与燃料泵(20)内的磁体(31)之间产生的磁斥力，使柱塞(30)抵抗弹簧(28)的预紧力而向泵室(23)的分隔壁(23a)侧移动，如果使磁体(8)从燃料泵(20)离开，则由于弹簧(28)的预紧力，柱塞(30)移动·恢复至保护罩(22)侧。其结果，伴随飞轮(9)的旋转，燃料泵(20)内的柱塞(30)进行往复动作，使泵室(23)的容积增大·缩小，从而吸入·喷出燃料。由此，不需要复杂的机构，即可获得适于燃料喷射的稳定的压力。

Description

发动机的燃料供给装置
技术领域
本发明涉及一种发动机的燃料供给装置，其不需要来自蓄电池的驱动电源，就可将来自燃料箱的燃料加压而供给至燃料喷射阀。
背景技术
通常，在发电机或作业机等中使用的火花点火式的通用发动机中，大多不搭载蓄电池，而是通过反冲启动器的手动牵引操作进行启动，利用磁体供给点火用电源。在这种通用发动机中配置燃料喷射阀，在希望对应于发动机的运行状态，对从该燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行电子控制的情况下，存在如何确保设备或装置的电源的问题。
在这种情况下，燃料喷射阀或控制燃料喷射阀的电子控制装置，可以利用反冲牵引启动后的电压进行驱动，但对于产生燃料调整所需的燃料压力的燃料泵来说，很难确保充分容量的电源。因此，作为燃料泵，必须使用利用发动机驱动的机械式燃料泵。
例如，在专利文献1(特开平5-164010号公报)中，关于无蓄电池的电子燃料喷射控制装置，公示了利用机械泵将燃料加压，供给至燃料喷射阀的技术，前述机械泵与连结在发动机的曲柄轴上的飞轮的旋转联动而被驱动。
另外，在专利文献2(实公平7-52374号公报)中，公示了使用膜阀型脉冲泵和柱塞式燃料泵的技术，前述膜阀型脉冲泵通过曲柄壳体的内压变化而对燃料进行加压供给，前述柱塞式燃料泵利用安装在曲柄轴上的凸轮驱动。燃料箱内的燃料，利用膜阀型脉冲泵加压输送至柱塞式燃料泵，利用柱塞式燃料泵进一步加压而供给至喷射阀。
专利文献1：特开平5-164010号公报
专利文献2：实公平7-52374号公报
发明内容
但是，由发动机驱动的机械式燃料泵，为了获得适合于燃料喷射的稳定的压力而使机构复杂化，不仅成为成本增加的主要原因，还可能由于发生故障或发热的影响而使性能降低。
本发明是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供一种发动机的燃料供给装置，其不需要复杂的机构，即可获得适合于燃料喷射的稳定的压力。
为了实现上述目的，本发明涉及的发动机的燃料供给装置，其将来自燃料箱的燃料加压，供给至燃料喷射阀，不需要来自蓄电池的驱动电源，其特征在于，具有：第1磁体，其固定设置在与发动机的旋转轴连结的转子的外周部；以及燃料泵，其内置有第2磁体，该第2磁体与上述转子的外周部相对配置，可以与上述第1磁体进行磁作用，上述第1磁体和上述第2磁体中的至少一个由永久磁体构成，上述燃料泵利用伴随上述转子的旋转而变化的上述第1磁体和上述第2磁体之间的磁力，使上述第2磁体进行往复动作，通过该往复动作，吸入来自上述燃料箱的燃料，以规定的压力喷出。
发明的效果
根据本发明，不需要复杂的机构就可以获得适合于燃料喷射的稳定的压力，可以实现价格便宜且可靠性高的燃料供给装置。
附图说明
图1是表示发动机的燃料供给系统的结构图。
图2是表示燃料泵的结构例子的放大图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
图1所示的发动机1是火花点火式的通用发动机，例如可以作为发电机、作业机、机动雪橇等的原动机使用。在图1中，发电机1表示V型风冷发动机，在相对于曲柄壳体2倾斜配置的气缸3上部的气缸盖3a上，开口有进气口4和排气口5。进气口4与未图示的空气净化器连通，排气口5与配置于气缸盖3a上部的消声器6连通。
曲柄轴1a从发动机1的曲柄壳体2凸出，该曲柄轴1a设置为经由连杆与活塞连结，该活塞在气缸3内可自由滑动地进行往复移动，该曲柄轴1a由曲柄壳体2可自由转动地轴支撑。在该曲柄轴1a的凸出轴上，嵌合·轴支撑冷却扇7，其在圆周上以规定间隔配置有多个翅片7a，在冷却扇7的背面侧，一体地设置飞轮9(参照图2)，其在外周部固定设置点火用的磁体(永久磁体)8。
另外，在曲柄壳体2的冷却扇7的侧方，以隔着规定间隔与飞轮9的磁体8相对的方式，配置控制单元10和燃料泵20。在控制单元10中内置：磁电源用线圈或点火线圈，其隔着规定间隔与飞轮9的磁体8相对配置；点火电路，其由使点火线圈的一侧断开/连接的晶体管或机械式触点等构成；电源电路，其对磁电源进行整流·平滑化，生成控制用电源；以及发动机控制用的电子控制电路等，其以微型计算机为中心而构成。
在内置于控制单元10内的点火电路的输出侧连接火花塞11，其配置在气缸盖3a上，使前端的放电电极向燃烧室内露出。另外，在内置于控制单元10内的电子控制电路的输出侧，连接燃料喷射阀(喷射器)12，其将由燃料泵20加压输送的燃料喷射至发动机1的进气通路。
另外，在图1中，为了容易区分燃料供给系统的结构，将配置在发动机1的进气口4周围的喷射器12与发动机1分开图示。
下面，对于成为燃料供给装置的主要结构的燃料泵20进行说明。燃料泵20具有：吸入侧连接部21a，其成为燃料吸入口；喷出侧连接部21b，其成为燃料喷出口；以及凸缘部21c，其成为向曲柄壳体2的安装部。吸入侧连接部21a经由管路13与燃料箱14连接，喷出侧连接部21b经由管路15与喷射器12连接。
在将燃料箱14和燃料泵20连接的管路13上，安装燃料过滤器16，在将燃料泵20和喷射器12连接的管路15上，安装用于使燃料压力脉动衰减的脉动缓冲器17。另外，燃料箱14例如配置在发动机1的上部等。
如下说明所示，燃料泵20内置第2磁体，其与固定设置在转子的外周部的第1磁体相对，可以与该第1磁体进行磁作用，前述转子与作为发动机1的旋转轴的曲柄轴1a连结。第1磁体和第2磁体，其中至少一个由永久磁体构成，燃料泵20构成为往复移动泵，其利用永久磁体的磁力无接触地进行动作。
在本实施方式中，如图2例示，以由点火用的永久磁体构成的磁体(永久磁体)8作为第1磁体，将作为第2磁体的磁体(永久磁体)31固定设置在燃料泵20内部的柱塞30上，前述磁体8固定设置在与曲柄轴1a连结的作为转子的飞轮9的外周部。燃料泵20是柱塞式泵，其通过飞轮9的旋转，使柱塞30利用磁体8、31的磁力进行往复动作。
详细地说，燃料泵20具有泵壳体21和保护罩22，前述泵壳体21在外部形成吸入侧连接部21a、喷出侧连接部21b、及安装用的凸缘部21c，在内部收容柱塞30，使其可以自由进退，前述保护罩22包覆该泵壳体21的开口部，该开口部在与吸入侧连接部21a和喷出侧连接部21b相反的一侧开口。泵壳体21由铝等非磁性材料形成，保护罩22由具有透磁性的材料形成，从而使来自飞轮9的磁体8的磁力向燃料泵20内部作用。
在泵壳体21中设置：泵室23，其收容柱塞30；吸入阀室25，其收容单向阀24，该单向阀24使来自吸入侧连接部21a的燃料仅向泵室23的方向通过；以及喷出阀室27，其收容单向阀26，该单向阀26使来自泵室23的燃料仅向喷出侧连接部21b的方向通过。
柱塞30形成为一端封闭的中空圆筒状，在封闭端侧固定设置磁体(永久磁体)31，该磁体31可自由进退地收容在泵室23内，朝向保护罩22侧。在柱塞30内部的封闭端侧背面、和泵室23的与各泵室25、27相对的分隔壁23a之间安装弹簧28，其将柱塞30向保护罩22的方向预紧。另外，在泵室23的圆筒内侧面上安装O型密封圈或油封等密封部件29，其用于确保泵室23与柱塞30的圆筒外周面之间不漏油。
另外，固定设置于柱塞30上的磁体31和固定设置于飞轮9的外周部的磁体8的磁极设定为，同极彼此相对。
如上构成的燃料泵20配置为，柱塞30的进退轴方向指向飞轮9的旋转中心，并且，其与飞轮9的磁体8之间的间隙成为规定的距离，经由凸缘部21c，利用螺栓安装在曲柄壳体2上而固定。下面，对于由来自上述燃料泵20的燃料供给引起的发动机1的运行动作进行说明。
首先，如果通过未图示的反冲启动器的牵引操作使飞轮9旋转，则固定设置于该飞轮9的外周部的磁体8进行旋转移动，以通过控制单元10及燃料泵20的正前方。并且，由通过飞轮9的旋转而产生的磁电源生成控制用电源，利用该控制用电源使控制单元10的点火电路或电子控制电路进行动作。
此时，在飞轮9的磁体8与燃料泵20接近·相对的位置处，利用在飞轮9的磁体8和燃料泵20内的磁体31之间产生的磁斥力，使固定设置有磁体31的柱塞30抵抗弹簧28的预紧而向泵室23的分隔壁23a侧移动。另一方面，如果飞轮9的磁体8从燃料泵20离开，则磁体8、31之间的斥力衰减直至消失，利用弹簧28的预紧力使柱塞30移动·恢复至保护罩22侧。
其结果，伴随飞轮9的旋转，燃料泵20内的柱塞30向分隔壁23a方向及保护罩22方向往复动作，使泵室23的容积增大·缩小，从而吸入·喷出燃料。即，通过由柱塞30向保护罩22方向的移动引起的泵室23的容积增大，泵室23的压力降低，吸入阀室25的单向阀24打开，来自燃料箱14的燃料从吸入侧连接部21a被吸入至泵室23内。该泵室23内的燃料，通过柱塞30向分隔壁23a方向移动而被加压，以规定的压力将喷出阀室27的单向阀26打开，使燃料从喷出侧连接部21b喷出，供给至喷射器12。
并且，在利用控制单元10的电子控制电路的CPU运算的开阀定时驱动喷射器12，喷射燃料，进而，根据来自点火电路的信号使火花塞11产生火花，来自喷射器12的喷射燃料与吸入空气的混合气体被点火·燃烧，发动机运行。
如上所述，在本实施方式中，构成下述燃料供给装置，其充分利用固定设置于磁体点火式发动机的飞轮9外周部的磁体8，向喷射器12供给燃料。即，可以实现下述的便宜的燃料供给装置，其在飞轮9的旋转的同时，利用点火用的磁体8的磁力使燃料泵20的柱塞30进行往复动作。
该燃料供给装置的燃料泵20不需要与发动机的旋转轴机械连结而获得泵驱动力，不与发动机侧的旋转部接触就可以获得稳定的驱动力。而且，因为不与发动机侧的旋转部接触就可以进行驱动，所以可以降低由发生故障或发热引起的性能降低，实现可靠性高且便宜的燃料供给装置。
另外，在上述实施方式中，示出了构成燃料供给装置的燃料泵20的一个例子，可以有其他多种变形例。例如，也可以使用下述(1)～(3)所示的结构的燃料供给装置。
(1)将固定设置于燃料泵20的柱塞30的前端的磁体31，和固定设置于飞轮9的外周部的磁体8的磁极设定为，彼此异极相对，使对柱塞30进行预紧的弹簧28为拉伸弹簧。
(2)不使用固定设置于燃料泵20的柱塞30的前端的磁体31，而是在柱塞30的前端固定设置钢铁等磁性部件，或由磁性材料形成柱塞30本身。同时，使对柱塞30进行预紧的弹簧28为拉伸弹簧。
(3)使燃料泵20为取代柱塞30而使用膜片的往复移动泵。

Claims (3)

1.一种发动机的燃料供给装置，其将来自燃料箱的燃料加压，供给至燃料喷射阀，不需要来自蓄电池的驱动电源，
其特征在于，具有：
第1磁体，其固定设置在与发动机的旋转轴连结的转子的外周部；以及
燃料泵，其内置有第2磁体，该第2磁体与上述转子的外周部相对配置，可以与上述第1磁体进行磁作用，
上述第1磁体和上述第2磁体中的至少一个由永久磁体构成，
上述燃料泵利用伴随上述转子的旋转而变化的上述第1磁体和上述第2磁体之间的磁力，使上述第2磁体进行往复动作，通过该往复动作，吸入来自上述燃料箱的燃料，以规定的压力喷出。
2.如权利要求1所述的发动机的燃料供给装置，其特征在于，
上述第1磁体为用于产生点火用电源的永久磁体。
3.如权利要求1或2所述的发动机的燃料供给装置，其特征在于，
上述燃料泵由柱塞式泵构成，该柱塞式泵使具有上述第2磁体的柱塞往复动作，从而对燃料进行吸入·喷出。
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