JP2009506252A - 気化器 - Google Patents

Abstract

２行程サイクルエンジン用気化器が、平行なリッチ流通路（４２）およびリーン流通路（４４）を含む実質的に円形断面のフローダクトを含み、リッチ流通路（４２）およびリーン流通路（４４）は、使用中に空気が通って流れ方向に流れるものであり、実質的に平坦な仕切り（６６）によって分離される。少なくとも１つの燃料噴射口（６０、６１、６２）がリッチ通路（４２）と連通し、仕切り（６６）は、燃料噴射口が向けられた開口（６８）を含む。実質的に平坦なバタフライ弁（２０）が、フローダクトが実質的に閉じられる第１の位置とフローダクトが実質的に開放される第２の位置との間で枢動可能となるように、開口（６８）内に受容される。バタフライ弁（２０）は、フローダクトを貫通して実質的に直径方向に延びる軸を中心に枢動するように取り付けられた枢動軸（２）によって保持される。バタフライ弁（２０）は、それが第２の位置にあるときに、その面が、前記軸がある直径面と平行であるが、それからリッチ通路の方向にずらされるように、枢動軸（２）に連結される。平坦な仕切り（６６）の面もまた、前記直径面と平行であるが、それからリッチ通路の方向にずらされる。したがって、リーン流通路の断面積は、リッチ流通路の断面積よりも大きい。

Description

本発明は国際公開ＷＯ９９／５８８２９号に開示されているタイプの気化器に関する。

かかる気化器は、吸気ダクトがリッチ通路およびリーン通路と呼ばれる２つの別々の通路に分割されている２行程サイクルエンジンとともに使用するためのものである。気化器は、そのバタフライ弁が実質的に完全に開放されているときには、高エンジン負荷で、濃い燃料／空気混合気をリッチ通路内に導くとともに、希薄混合気または実質的に純粋な空気をリーン通路内に導くように構成されている。バタフライ弁が実質的に閉じられているときには、低エンジン負荷で、エンジンが非常に小型のものである場合、気化器は、実質的に均質な濃い混合気をリッチ通路とリーン通路の両方の中に導き、幾分大きいエンジンの場合、気化器は、希薄混合気または実質的に純粋な空気をリーン通路内に導き、濃い燃料／空気混合気をリッチ通路内に導く。

気化器が使用されるエンジンは、クランクケース掃気型であり、燃焼空間が、高エンジン負荷で、層状給気、すなわち燃料／空気比が少なくとも燃焼空間の容積全体にわたって変化する給気で満たされるように構成されている。これは、国際公開ＷＯ９９／５８８２９号で開示されているエンジンにおいて、クランクケースの内部を、一方がリッチ容積部と呼ばれるものでありリッチ通路と連通し、他方がリーン容積部と呼ばれるものでありリーン通路と連通する、２つ以上の別々の容積部に分割することによって実現される。リッチ容積部およびリーン容積部は、異なる位置で燃焼空間と連通する。この先行文献に開示されているエンジンでは、燃焼空間は、低エンジン負荷で、実質的に均質な給気、すなわち燃料／空気比が燃焼空間の容積全体にわたって実質的に同じである給気で満たされる。

高エンジン負荷の下では、燃焼空間は、主にリーン容積部からの実質的に純粋な空気で掃気される。残存する純粋な空気およびリッチ容積部からの濃い燃料／空気混合気は、完全には混合せず、給気は層状になる。低負荷の下では、リッチ容積部とリーン容積部の両方の中に、同様の比較的希薄な燃料／空気混合気があり、したがって、燃焼空間内の給気は実質的に均質である。

国際公開ＷＯ９９／５８８２９号に開示されている気化器は、図１に極めて概略的に示されている。気化器１８は、使用中に空気がそれを通って流れ方向に流れる、実質的に平坦な仕切り６６によって分離された平行なリッチ流通路４２およびリーン流通路４４を含むフローダクトを含む。いくつかの燃料噴射口６０、６１、６２が、リッチ通路４２と連通する。仕切り６６は、燃料噴射口が向けられた開口６８を含み、実質的に平坦なバタフライ弁２０が、フローダクトが実質的に閉じられかつ開口６８が実質的に開放される第１の位置と、フローダクトが実質的に開放されかつ開口６８が実質的に閉じられる第２の位置との間で枢動可能となるように、開口６８内に受容される。気化器は、実質的に平坦な部分６４によってリッチダクト４３およびリーンダクト４５に分割されているエンジンの吸気ダクトに連結され、リッチダクト４３およびリーンダクト４５は、それぞれリッチ通路４２およびリーン通路４４と連通する。

気化器内のフローダクトは円形断面になっており、平坦な弁２０を保持する枢動軸２は必然的に直径方向に延びる。というのは、そうでないと、弁２０は、動かなくなりかつ／またはフローダクトを十分には封止できないはずだからである。したがって、これは、リッチ通路およびリーン通路の断面積が同じであることを意味する。したがって、これら２つの通路の高さａおよびｂは同じである。

しかし、上述の気化器は、全負荷で作動しているときに、特定のエンジンの要件を満たすように十分な空気を供給することができないこと、すなわち、特定のエンジンでは、リーン通路を通る流量とリッチ通路を通る流量の比が、最適動作を達成するには不十分であることが見出されている。

したがって、本発明の目的は、本質的により大きな比率の実質的に純粋な空気を供給する、すなわちリーン通路を通る流量とリッチ通路を通る流量の比を高めるが、それにもかかわらず既知の気化器より大きくはない前記のタイプの気化器を提供することである。

本発明によれば、使用中に空気がそれを通って流れ方向に流れる、実質的に平坦な仕切りによって分離された平行なリッチ流通路およびリーン流通路を含む実質的に円形断面のフローダクトと、リッチ通路と連通する少なくとも１つの燃料噴射口であって、仕切りが、その燃料噴射口が向けられた開口を含む、燃料噴射口と、フローダクトが実質的に閉じられかつ開口が実質的に開放される第１の位置とフローダクトが実質的に開放されかつ開口が実質的に閉じられる第２の位置との間で枢動可能となるように、開口内に受容される実質的に平坦なバタフライ弁であって、フローダクトを貫通して実質的に直径方向に延びる軸を中心に枢動するように取り付けられた枢動軸によって保持されるバタフライ弁と、を備える２行程サイクルエンジン用気化器であって、バタフライ弁は、それが第２の位置にあるときに、その面が、第２の軸がある直径面と平行であるが、それからリッチ通路の方向にずらされるように、枢動軸に連結されること、ならびに、平坦な仕切りの面が、前記直径面と平行であるが、それからリッチ通路の方向にずらされ、それによってリーン流通路の断面積がリッチ流通路の断面積よりも大きいことを特長とする、気化器が提供される。

したがって、本発明による気化器は、国際公開ＷＯ９９／５８８２９号に記載されているものと概ね同じである。しかし、バタフライ弁は、前述のように、その面が枢動軸を通過するように枢動軸に対称には連結されないが、それが第２の位置にありかつフローダクトが開放されているときに、その面が枢動軸からずらされるように、枢動軸に非対称に連結される。平坦な仕切りもまた、直径面から同じ方向に同じ距離だけずらされる。この結果、リッチ通路の断面積はリーン通路の断面積よりも小さくなり、したがって、使用中、リーン通路を通る空気の体積流量とリッチ通路を通る空気／燃料混合気の体積流量の比は増大する。しかし、バタフライ弁の回動軸は依然として直径面内にあり、したがって、バタフライ弁は、依然として自由に動きかつフローダクトを閉じることができる。気化器の外径寸法は、以前より大きくはない。

実際には、リーン通路の断面積は、リッチ通路の断面積よりも少なくとも１０％大きくなっており、２０％〜４０％大きいことが好ましく、特に２５％〜３５％大きいことが好ましい。

枢動軸の直径は一般に非常に小さく、前記のリッチ通路とリーン通路の断面積の差を得るために、バタフライ弁が枢動軸からずらされなければならない距離は、従来の枢動軸の半径よりも大きくなる可能性がある。このため、本発明による気化器における枢動軸の直径は、実際には、前記の先行文献における枢動軸の直径よりも大幅に大きくなる。しかし、枢動軸がその全長にわたって円形である場合、これは、枢動軸がリーン通路の中にかなりの距離にわたって延びることになることを意味する。これにより、リーン通路内に、極めて望ましくない著しい絞り効果および著しい乱流が発生することになる。これを回避するためには、枢動軸が円形断面になっており、かつ、フローダクトを貫通して延びる枢動軸の部分には、ずらされた方向とは反対側にバタフライ弁の面と平行に延びる平らな部分が設けられ、それによって枢動軸がリーン通路の中には実質的に延びていないことが好ましい。

本発明の他の特徴および詳細が、添付図面のうちの図２および３を参照しながら単に例として与えられる、本発明による気化器の特定の一実施形態の以下の説明から明らかになる。

図２および３に示されている気化器は、図１に関連して説明したものと非常に類似しており、したがって、その構造および動作について詳細には説明しない。枢動軸の直径がかなり大きくなっており、かつ、バタフライ弁２０が、枢動軸に、その回動軸４から距離ｃだけずらされて連結されているという点で、図１に示されているものとは異なる。したがって、弁が図３に示されている全開位置にあるときに、バタフライ弁２０は、回動軸４がある直径面と平行であるが、それからリッチ通路４２の方へ距離ｃだけずらされて延びる。平坦な仕切り６６もまた、直径面から同じ方向に同じ距離だけずらされる。したがって、リーン通路の高さｂは、リッチ通路の高さａよりも大きくなり、ｂ＝ａ＋２ｃであることが明らかである。したがって、リーン通路の断面積は、リッチ通路の断面積よりも大きくなり、したがって、リーン通路を通る空気流量は、使用中、リッチ通路を通る空気流量よりも多い。

図３を見ても分かるように、枢動軸２が、リーン通路４４の中に実質的に延びないようにし、したがって望ましくない絞りおよび乱流を引き起こさないようにするためには、枢動軸２は、フローダクトを貫通して延びるその長さの部分にわたって、ずらされた方向とは反対側の領域６が切除される。したがって、枢動軸２には、直径面と平行に延びる平坦な部分が設けられ、その部分にバタフライ弁が連結される。

使用に当たって、気化器は、２行程サイクルエンジンの吸気ダクトに連結され、このダクトは、当然ながら、仕切り６４によってリッチダクト４３とリーンダクト４５とに分割される。この仕切りもまた、距離ｃだけずらされ、したがって仕切り６６と隣接する。

国際公開ＷＯ９９／５８８２９号に開示されている気化器を極めて概略的に示す図である。 図１と類似の極めて概略的な縦断面図である。 図２に示されている気化器の横断面図である。

Claims (3)

1. 使用中に空気がそれを通って流れ方向に流れる、実質的に平坦な仕切りによって分離された平行なリッチ流通路およびリーン流通路を含む実質的に円形断面のフローダクトと、前記リッチ通路と連通する少なくとも１つの燃料噴射口であって、前記仕切りが、前記燃料噴射口が向けられた開口を含む、燃料噴射口と、前記フローダクトが実質的に閉じられかつ前記開口が実質的に開放される第１の位置と前記フローダクトが実質的に開放されかつ前記開口が実質的に閉じられる第２の位置との間で枢動可能となるように、前記開口内に受容される実質的に平坦なバタフライ弁であって、前記フローダクトを貫通して実質的に直径方向に延びる軸を中心に枢動するように取り付けられた枢動軸によって保持されるバタフライ弁と、を備える２行程サイクルエンジン用気化器であって、前記バタフライ弁は、それが前記第２の位置にあるときに、その面が、第２の軸がある直径面と平行であるが、それから前記リッチ通路の方向にずらされるように、前記枢動軸に連結されること、ならびに、前記平坦な仕切りの面が、前記直径面と平行であるが、それから前記リッチ通路の方向にずらされ、それによって前記リーン流通路の断面積が前記リッチ流通路の断面積よりも大きいことを特長とする、気化器。
2. 前記リーン流通路の断面積が、前記リッチ流通路の断面積よりも２０〜４０％大きい、請求項１に記載の気化器。
3. 前記枢動軸が円形断面になっており、前記フローダクトを貫通して延びる前記枢動軸の部分には、ずらされた方向とは反対側に前記バタフライ弁の前記面と平行に延びる平坦な部分が設けられ、それによって前記枢動軸が前記リーン通路の中には実質的に延びていない、請求項１または２に記載の気化器。

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