JP2011127501A - Engine for working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば刈払機等の作業機に用いられるエンジンに関するものである。 The present invention relates to an engine used for a working machine such as a brush cutter.
従来、この種の作業機用エンジンとしては、混合気を吸入して爆発させる燃焼室と、前記燃焼室で発生する爆発圧力によって往復動するピストンと、前記ピストンに連係され、前記ピストンの往復運動を回転運動に変換して出力するクランクシャフトと、燃料を貯留するフューエルタンクと、空気に燃料を混合することにより燃焼室に供給する混合気を生成する気化器とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。作業機用エンジンでは、燃料としてガソリンが広く用いられているが、近年、環境問題や燃料コストの問題に鑑みて、ガソリン以外にも、ガソリンにエタノールを混合したエタノール混合ガソリン燃料や容積比で90パーセント以上のエタノールからなるエタノール燃料など、燃料としてエタノールが用いられている。 Conventionally, this kind of work machine engine includes a combustion chamber that inhales and explodes an air-fuel mixture, a piston that reciprocates due to an explosion pressure generated in the combustion chamber, and a reciprocating motion of the piston that is linked to the piston. It is known to have a crankshaft that converts and outputs a rotary motion, a fuel tank that stores fuel, and a carburetor that generates an air-fuel mixture supplied to the combustion chamber by mixing the fuel with air. (For example, refer to Patent Document 1). In working engine engines, gasoline is widely used as a fuel. In recent years, in view of environmental problems and fuel cost problems, in addition to gasoline, ethanol-mixed gasoline fuel in which ethanol is mixed with gasoline and a volume ratio of 90 are used. Ethanol is used as a fuel, such as an ethanol fuel composed of a percentage or more ethanol.
前記エタノールを含有する燃料は、エタノールの濃度に応じて複数種類あり、それぞれ燃焼特性が異なる。しかし、前記作業機用エンジンでは、燃焼室に供給する混合気中の燃料と空気の混合比が所定の混合比に固定されているため、使用に適したエタノールの濃度の燃料以外の燃料を使用すると、始動性が悪化したり、始動したとしても所定の能力を発揮しなかったりするおそれがある。 There are a plurality of types of fuel containing ethanol depending on the concentration of ethanol, and each has different combustion characteristics. However, in the working machine engine, the fuel / air mixture ratio in the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is fixed to a predetermined mixture ratio, so fuel other than ethanol having a concentration suitable for use is used. Then, the startability may be deteriorated, or even if the engine is started, the predetermined ability may not be exhibited.
本発明の目的とするところは、含まれるエタノールの濃度が異なる燃料が使用可能な作業機用エンジンを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an engine for a working machine that can use fuels having different concentrations of contained ethanol.
請求項1の発明は、混合気を吸入して爆発させる燃焼室と、前記燃焼室で発生する爆発圧力によって往復動するピストンと、前記ピストンに連係され、前記ピストンの往復運動を回転運動に変換して出力するクランクシャフトと、エタノールが含まれる燃料を貯留するフューエルタンクと、使用する燃料に含まれるエタノールの割合に応じて、燃焼室に供給する混合気中の燃料と空気の混合比を調整可能な混合比調整手段と、を備えている。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a combustion chamber that sucks and explodes an air-fuel mixture, a piston that reciprocates due to an explosion pressure generated in the combustion chamber, and a reciprocating motion of the piston that is converted into a rotational motion. Output crankshaft, fuel tank that stores fuel containing ethanol, and the mixture ratio of fuel and air in the mixture supplied to the combustion chamber according to the proportion of ethanol contained in the fuel used Possible mixing ratio adjusting means.
請求項2の発明は、前記混合比調整手段が、気化器において空気と混合する燃料の量を調整する燃料調整機構からなる。
請求項3の発明は、前記燃料調整機構が、混合気中の燃料の割合を二段階に切り換える。
請求項4の発明は、前記燃料調整機構が、容積比で22パーセント以上28パーセント以下のエタノールを含むようにエタノールとガソリンを混合したエタノール混合ガソリン燃料と、容積比で90パーセント以上のエタノールからなるエタノール燃料とを切り換える。
請求項5の発明は、前記燃料調整機構を、エタノール混合ガソリン燃料の場合に、混合気中の燃料の質量比が6.5パーセント以上となるように設定し、燃料がエタノール燃料の場合に、混合気中の燃料の質量比が8.5パーセント以上となるように設定している。
請求項6の発明は、前記混合比調整手段を、4サイクルエンジンに適用している。
請求項7の発明は、前記混合比調整手段がダイヤフラム式の気化器である。
According to a second aspect of the present invention, the mixing ratio adjusting means includes a fuel adjusting mechanism that adjusts an amount of fuel mixed with air in the carburetor.
According to a third aspect of the present invention, the fuel adjustment mechanism switches the ratio of the fuel in the air-fuel mixture in two stages.
According to a fourth aspect of the present invention, the fuel adjustment mechanism comprises an ethanol mixed gasoline fuel obtained by mixing ethanol and gasoline so as to contain ethanol in a volume ratio of 22% to 28%, and ethanol in a volume ratio of 90% or more. Switch to ethanol fuel.
According to a fifth aspect of the present invention, the fuel adjustment mechanism is set so that the mass ratio of the fuel in the air-fuel mixture is 6.5% or more in the case of ethanol-mixed gasoline fuel, and when the fuel is ethanol fuel, The mass ratio of the fuel in the air-fuel mixture is set to 8.5% or more.
In a sixth aspect of the invention, the mixture ratio adjusting means is applied to a four-cycle engine.
According to a seventh aspect of the invention, the mixing ratio adjusting means is a diaphragm type vaporizer.
図1は、刈払機に用いられる4サイクルエンジンの正面断面図、図2は側面断面図である。
図1および図2に示すように、4サイクルエンジン1は、シリンダブロック2にピストン4を往復動自在に収容している。このシリンダブロック2の長手方向の一端側(図中上方)にはシリンダヘッド6が一体的に設けられており、これらシリンダブロック2、シリンダヘッド6およびピストン4の上面によって燃焼室8が形成される。
シリンダブロック2の長手方向の他端側(図中下方)には、オイルパン10が固定されており、シリンダブロック2とオイルパン10とによってクランクケース12が構成されている。
FIG. 1 is a front sectional view of a four-cycle engine used in a brush cutter, and FIG. 2 is a side sectional view.
As shown in FIGS. 1 and 2, the four-cycle engine 1 accommodates a piston 4 in a
An
このクランクケース12の内部にはクランク室14が形成されており、このクランク室14から両端が突出するようにクランクシャフト16が回転自在に支持されている。このクランクシャフト16は、コンロッド18によってピストン4に連結されており、ピストン4の往復運動がコンロッド18を介してクランクシャフト16の回転運動に変換されることとなる。
なお、クランクケース12の内部には、各機関を潤滑するための潤滑油を貯留する油溜室20が設けられている。この油溜室20は、図示のようにシリンダブロック2に形成された仕切壁2aによってクランク室14から仕切られ、密閉された空間となっている。これにより、刈払機のような携帯式の作業機において、使用の際に天地が逆になったり横向きになったりしても、油溜室20から潤滑油が飛散しないようにしている。
A
An
また、図2に示すように、クランクケース12には連通路22が形成されている。この連通路22は、一端を油溜室20に開口させ、他端をクランク室14においてクランクシャフト16の周囲に臨ませている。連通路22における油溜室20側の開口には、可撓性を有するパイプ24が接続されている。パイプ24の先端には錘26が設けられており、4サイクルエンジン1が傾いたとしても、潤滑油の液面の変位にパイプ24が追従して、油溜室20内の潤滑油を確実に吸入することができるようにしている。
As shown in FIG. 2, a
また、クランクシャフト16には、その回転過程で連通路22とクランク室14とを連通する潤滑油路16aが形成されており、クランク室14に生じる負圧作用によって、油溜室20内の潤滑油が、パイプ24、連通路22および潤滑油路16aを介してクランク室14に導かれるようにしている。クランク室14に導かれた潤滑油は、クランクシャフト16の回転によって主にクランクウェッブ等から方々に飛散し、ピストン4やクランク室14内の各種の部品を潤滑することとなる。このとき、クランク室14内に飛散した潤滑油は、その一部がミスト化されて後述する側室50や動弁室52に不図示の通路を介して導かれるようにしており、これによって側室50や動弁室52内に設けられた各種の部品も潤滑されるようにしている。なお、側室50や動弁室52に導かれた潤滑油は、ピストン4の昇降作用によって生じる負圧作用により、不図示の戻り通路から再びクランク室14内に戻される。そして、仕切壁2aには、クランク室14から油溜室20への潤滑油の流通のみを許容する一方向弁28が設けられている。この一方向弁28は、クランク室14内の昇圧作用によって開弁するとともに、各種の部品を潤滑した潤滑油を油溜室20に戻すこととなる。
Further, the
そして、上記シリンダヘッド6には、後述する気化器100で生成された混合気を燃焼室8に導く吸気ポート30、および燃焼室8で生成された排ガスを排気マフラ32に導く排気ポート34が形成されている。また、シリンダヘッド6には、燃焼室8に対して吸気ポート30を開閉する吸気バルブ36および排気ポート34に対して燃焼室8を開閉する排気バルブ38が設けられている。これら吸気バルブ36および排気バルブ38は、動弁機構40によって開閉する。
The cylinder head 6 is formed with an
図2に示すように、本実施形態においては、動弁機構40をいわゆるOHV型動弁機構としている。この動弁機構40は、主な構成部品としてクランクシャフトギヤ42、カムシャフト44、ロッカーアーム46,48等を有している。クランクシャフトギヤ42およびカムシャフト44は、シリンダブロック2およびクランクケース12に沿って形成される側室50に設けられており、ロッカーアーム46,48は、シリンダヘッド6よりも図中さらに上方に形成される動弁室52に設けられている。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
上記のクランクシャフトギヤ42は、側室50においてクランクシャフト16と一体となって回転する。上記のカムシャフト44には、側室50においてクランクシャフトギヤ42と噛み合い、クランクシャフト16の1/2回転でカムシャフト44を回転させるカムシャフトギヤ44aが設けられている。さらに、カムシャフト44には、当該カムシャフト44と一体回転するカム44bが設けられている。このカム44bには、プッシュロッド54の一端が接触しており、カム44bの回転によってプッシュロッド54が長手方向に移動するようにしている。プッシュロッド54の他端は、上記のロッカーアーム46,48に接続されており、プッシュロッド54の移動にともなってロッカーアーム46,48は揺動することとなる。そして、ロッカーアーム46,48の揺動によって、それぞれ吸気バルブ36および排気バルブ38が上下し、これによって吸気ポート30および排気ポート34が開閉することとなる。
The
吸気バルブ36は、ピストン4が上死点から下死点まで移動する吸入工程において開弁する。この吸入工程では、燃焼室8において容積拡大にともなって生じる負圧の作用により、吸気ポート30から燃焼室8内に混合気が吸入することとなる。このように、燃焼室8に吸入される混合気を生成するのが気化器100である。この気化器100は、フューエルタンク56から導かれた燃料を、エアクリーナを通過した空気に混合して混合気を生成している。
すでに説明したように、使用中に天地が逆になったり横向きになったりするおそれがあることを考慮し、本実施形態においては、いずれの方向でも使用できるように、気化器100をダイヤフラム式の構成としている。以下に、図3を用いて気化器100の構成について説明する。
The
As already described, in consideration of the possibility that the top and bottom may be reversed or turned sideways during use, in this embodiment, the
図3に示すように、気化器100は気化器本体102を備えている。気化器本体102には、クランク室14に連通するパルス通路104が形成されており、このパルス通路104をポンプダイヤフラム106の一方の側(図中上面)に臨ませている。このポンプダイヤフラム106の他方の側(図中下面)には、ポンプ室108が形成されている。ポンプ室108には、インレットバルブ110を介してフューエルインレット112が連通し、アウトレットバルブ114およびニードルバルブ116を介してダイヤフラム室118が連通している。なお、フューエルインレット112は、後述する吸入管200および吸入パイプ62を介してフューエルタンク56に接続されている(図1参照)。
As shown in FIG. 3, the
クランク室14内では、容積変化にともなって正圧および負圧の交互作用が生じ、この圧力変化がパルス通路104を介してポンプダイヤフラム106に作用する。これにより、ポンプダイヤフラム106は波動運動することとなる。そして、ポンプダイヤフラム106の運動によってポンプ室108側に負圧が作用すると、アウトレットバルブ114が閉じられたままインレットバルブ110が開弁し、フューエルインレット112からポンプ室108に燃料が吸入される。これに対して、ポンプダイヤフラム106の運動によってポンプ室108側に正圧が作用すると、インレットバルブ110が閉じられたままアウトレットバルブ114が開弁し、ポンプ室108からダイヤフラム室118に燃料が吐出される。
In the
ダイヤフラム室118は、メタリングダイヤフラム120によって背圧室122と区画されている。背圧室122にはエンジンの負圧が作用しており、メタリングダイヤフラム120は、エンジンの負圧とダイヤフラム室118との圧力差によって作動することとなる。このメタリングダイヤフラム120は、コントロールレバー124を介して上記のニードルバルブ116に接続されており、このメタリングダイヤフラム120の作動によってニードルバルブ116が開閉するようにしている。具体的には、ダイヤフラム室118が燃料で一杯になると、ダイヤフラム室118が昇圧し、メタリングダイヤフラム120が背圧室122側に作動する。このとき、コントロールレバースプリング126の弾性力により、コントロールレバー124は、その一端(図中左側)が押し下げられるとともに、他端(図中右側)が押し上げられるように回動する。こうしたコントロールレバー124の回動動作によって、ニードルバルブ116が押し上げられ、ポンプ室108とダイヤフラム室118の連通が遮断されることとなる。
The
また、気化器本体102には、シリンダヘッド6に形成された吸気ポート30と、不図示のエアクリーナとを接続する通路128が形成されている。この通路128は、上流側(エアクリーナ側)を大径部128aとし、下流側(吸気ポート30側)を大径部128aよりも小径のベンチュリ部128bとしており、このベンチュリ部128bに、その開度を変位させるスロットルバルブ130が設けられている。このスロットルバルブ130は、その回転軸を通路128に直交させており、回転レバー130aを操作することによって図中上下方向にスライドしながら回転し、その回転量によってベンチュリ部128bの開度が変位するようにしている。
The
また、このスロットルバルブ130には、その回転軸と同軸状に、通路128を流通する空気に混合される燃料の量を微調整するための第1アジャスタスクリュ131が設けられている。この第1アジャスタスクリュ131には、その回転軸と同軸状に、第2アジャスタスクリュ132が設けられている。第2アジャスタスクリュ132は、図中の上下方向に延びるように設けられ、上方から下方に向かって、後述するノズル134の内径寸法と略同一の外径寸法から二段階に外形寸法が小さくなる。第2アジャスタスクリュ132の先端には、後述するメインジェット136を切り換えるための切り換え部132aが設けられている。この第1アジャスタスクリュ131は、スロットルバルブ130に対して一方(ねじ締めつけ方向)に回転すると図中下方に移動し、これとは逆に、スロットルバルブ130に対して他方(ねじ戻し方向)に回転すると図中上方に移動する。第2アジャスタスクリュ132は、第1アジャスタスクリュ131と同様に、第1アジャスタスクリュ131に対して一方(ねじ締めつけ方向)に回転すると図中下方に移動し、これとは逆に、第1アジャスタスクリュ131に対して他方(ねじ戻し方向)に回転すると図中上方に移動する。
Further, the
また、気化器本体102には、第2アジャスタスクリュ132に対向するようにノズル134が設けられており、このノズル134のノズル先端134aに、第2アジャスタスクリュ132の先端が挿入されている。
さらに、ノズル134には、通路128に開口する孔134bが形成されており、この孔134bに連通する基端134cを、ダイヤフラム室118に臨ませている。なお、孔134bとダイヤフラム室118との間には、混合比調整手段且つ燃料調整機構としてのメインジェット136およびメインチェックバルブ138が設けられている。
Further, the
Further, a
メインジェット136は、図4及び図5に示すように、所定の開口面積でノズル134の孔134bとダイヤフラム室118とを連通する第1メインジェット部136aと、第1メインジェット部136aよりも大きい開口面積でノズル134の孔134bとダイヤフラム室118とを連通する第2メインジェット部136bとを有する。メインジェット136は、第2アジャスタスクリュ132の切り換え部132aによって第1メインジェット部136a及び第2メインジェット部136bの一方が閉鎖され、他方がノズル134の孔134bとダイヤフラム室118とを連通する。メインジェット136は、第2アジャスタスクリュ132を第1アジャスタスクリュ131に対して回転させることにより、第1メインジェット部136a及び第2メインジェット部136bの閉鎖と開放が切り換えられる。
つまり、メインジェット136は、使用する燃料に応じて第1アジャスタスクリュ131に対して第2アジャスタスクリュ132を回転させることにより、第1メインジェット部136a及び第2メインジェット部136bの一方に燃料を流通させる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
That is, the
本実施形態では、燃料として、容積比で約25パーセント(22パーセント以上28パーセント以下)のエタノールを含むようにガソリンとエタノールを混合したエタノール混合ガソリン(以降、E25と表記する)と、約100パーセント(容積比で90パーセント以上)のエタノール(以降、E100と表記する)とを選択して使用する。また、E25の理論空燃比及びE100の理論燃空比から算出される単位重量の空気に対して混合させる燃料の体積から、第1メインジェット部136aの開口面積をE25所要の空燃比に合わせて設定し、第2メインジェット部136bの開口面積をE100所要の空燃比に合わせて設定する。更に、第1メインジェット部136aは、E25の理論空燃比から算出することにより、混合気中の燃料の質量比が6.5パーセント以上となるように設定される。また、第2メインジェット部136bは、E100の理論空燃比から算出することにより、混合気中の質量比が8.5パーセント以上となるように設定される。
In this embodiment, as fuel, an ethanol mixed gasoline (hereinafter referred to as E25) in which gasoline and ethanol are mixed so as to contain about 25 percent (22 percent or more and 28 percent or less) ethanol by volume, and about 100 percent. Ethanol (hereinafter referred to as E100) with a volume ratio of 90 percent or more is selected and used. Further, the opening area of the first
前記気化器100において、吸気バルブ36が開くと、スロットルバルブ130の開度に応じた流量の空気が、エアクリーナから吸気ポート30に向かって通路128内を通過する。このとき、ベンチュリ部128bにおいて空気の流速が増し、ノズル134近傍の負圧作用によって、ダイヤフラム室118から燃料が吸い上げられる。ダイヤフラム室118から吸い上げられた燃料は、孔134bから通路128に吸い出される。このようにして混合気が生成され、この混合気が吸気ポート30を介して燃焼室8に導かれることとなる。なお、空気に混合される燃料の量は、スロットルバルブ130の開度すなわち空気の流量に応じて、次のように制御される。
In the
まず、4サイクルエンジン1がアイドル状態の場合には、図6(a)に示すように、スロットルバルブ130によってベンチュリ部128bの開度が絞られており、僅かな空気が通路128を通過する。このとき、孔134bから吸い出される燃料の量は、スロットルバルブ130に対する第2アジャスタスクリュ132の位置によって調節することができる。つまり、燃料としてE25を用いるために、第2アジャスタスクリュ132を一方(ねじ締め付け方向)に回転させた位置に設定すると、図7(a)及び図8(a)に示すように、切り換え部132aによって第2メインジェット部136bが閉鎖されて第1メインジェット部136aが開放されるとともに、孔134bの開度が最小の状態となる。また、燃料をE100とするために、第2アジャスタスクリュ132を他方(ねじ戻し方向)に回転させると、図9(a)及び図10(a)に示すように、切り換え部132aによって第1ジェット部136aが閉鎖されて第2メインジェット部136bが開放されるとともに、孔134b部分に第2アジャスタスクリュ132の外径が一段階小さくなった部分が位置して孔134bの開度が前記燃料をE25に設定する場合よりも大きくなる。よって、孔134bから吸い出される燃料は、E25の設定の場合よりも量が多く、混合気に含まれる燃料の濃度が濃くなる。このように、第2アジャスタスクリュ132を操作することで、E25とE100におけるアイドル状態の混合気の濃度と全開時の混合気の濃度を同時に調節することが可能となる。尚、第1アジャスタスクリュ131は、E25またはE100に第2アジャスタスクリュ132が設定された状態でスロットルバルブ130に対して回転させることにより通路128を流通する空気に混合される燃料の量の微調整を行う。
First, when the four-cycle engine 1 is in an idle state, as shown in FIG. 6A, the opening degree of the
上記のアイドル状態から回転レバー130aを回転させると、図6(b)に示すように、スロットルバルブ130が回転軸方向にスライドしながら回転し、ベンチュリ部128bの開度が大きくなって、通路128を通過する空気の流量が増す。このとき、スロットルバルブ130と一体となって第2アジャスタスクリュ132も図3において上方にスライドする。したがって、第2アジャスタスクリュ132がE25を燃料とする設定の場合には、図7(b)及び図8(b)に示すように、第2メインジェット部136bを閉鎖したまま第2アジャスタスクリュ132が上方に引き上げられる。これにより、孔134b部分に第2アジャスタスクリュ132の外径が一段階小さくなった部分が位置して孔134bの開度が大きくなり、通路128に吸い出される燃料の量が上記のアイドル状態に比べて多くなる。また、第2アジャスタスクリュ132がE100を燃料とする設定の場合には、図9(b)及び図10(b)に示すように、第1メインジェット部136aを閉鎖したまま第2アジャスタスクリュ132が上方に引き上げられる。これにより、孔134b部分に第2アジャスタスクリュ132の外径が最も小さくなった部分の上端が位置して孔134bの開度がE25を燃料とする設定の場合よりも大きくなる。
When the
そして、上記の状態からさらに回転レバー130aを回転させると、図6(c)に示すように、スロットルバルブ130が回転軸方向にさらにスライドしながら回転し、ベンチュリ部128bの開度が最大となる。また、スロットルバルブ130と共に第2アジャスタスクリュ132がさらに上方に引き上げられる。したがって、第2アジャスタスクリュ132がE25を燃料とする設定の場合には、図7(c)及び図8(c)に示すように、第2メインジェット部136bを閉鎖したまま更に第2アジャスタスクリュ132が上方に引き上げられる。これにより、孔134b部分に第2アジャスタスクリュ132の外径が最も小さくなった部分が位置して孔134bの開度が大きくなり、通路123に吸い出される燃料の量が上記の状態に比べて多くなる。また、第2アジャスタスクリュ132がE100を燃料とする設定の場合には、図9(c)及び図10(c)に示すように、第1メインジェット部136aを閉鎖したまま更に第2アジャスタスクリュ132が上方に引き上げられる。これにより、孔134b部分に第2アジャスタスクリュ132の外径が最も小さくなった部分が位置して孔134bの開度がE25を燃料とする設定の場合よりも大きくなる。
Then, when the
なお、図3に示すように、気化器本体102には、手動で圧縮および膨張が可能に構成され、その操作によってダイヤフラム室118に負圧を生じさせるプライマポンプ140が設けられている。このプライマポンプ140を操作すると、ダイヤフラム室118が負圧になるため、フューエルタンク56からダイヤフラム室118内に燃料が吸い上げられる。このとき、メインチェックバルブ138は、ノズル134を介して通路128からダイヤフラム室118へ空気が流入するのを防ぐように機能している。そして、吸い上げられた燃料はダイヤフラム室118からオーバーフローパイプ142を介してフューエルタンク56に戻される。
As shown in FIG. 3, the
ここで、図1に示すように、気化器100とフューエルタンク56とは、吸入管200および戻り管202によって接続されている。
より具体的には、フューエルタンク56は、断面を略コ字形に形成されており、クランクケース12を覆うように配置されている。フューエルタンク56において、気化器100と対面する部分にはキャップ嵌め込み孔58が形成されており、このキャップ嵌め込み孔58にキャップ60が嵌め込まれている。キャップ60は、戻り管202を圧入固定した状態で貫通させている。戻り管202は、一端を気化器100のオーバーフローパイプ142に圧入固定され、他端をフューエルタンク56内に位置させている。これにより、プライマポンプ140の操作によってダイヤフラム室118に吸い上げられた燃料は、オーバーフローパイプ142および戻り管202を介してフューエルタンク56に戻されることとなる。
Here, as shown in FIG. 1, the
More specifically, the
また、キャップ60は、吸入パイプ62を圧入固定した状態で貫通させている。この吸入パイプ62は可撓性を有するものであり、一方の端部62aは、後述する接続部材204を介して吸入管200に接続され、他方の端部62bは、フューエルタンク56内に位置している。吸入パイプ62は、戻り管202に比べて長く、フューエルタンク56の奥にまで進入可能としている。また、吸入パイプ62の端部62bには、燃料内の不純物を取り除くための1次フィルタ64が設けられており、気化器100に燃料が導かれる際に、吸入パイプ62に不純物が進入しないようにしている。1次フィルタ64の周囲には錘66が設けられており、4サイクルエンジン1が傾いたとしても、燃料の液面の変位に吸入パイプ62が追従するようにしている。これにより、4サイクルエンジン1がいずれの方向に傾いた場合にも、フューエルタンク56内の燃料が確実に吸入されることとなる。
Further, the
吸入パイプ62および吸入管200は、図11に示すように、接続部材204を介して接続される。すなわち、接続部材204は、中空の筒体204aと、この筒体204aに螺子止めによって固定される蓋体204bとによって構成される。筒体204aには、圧入や接着剤等によって吸入管200が固定されており、これと同様に、蓋体204bには、吸入パイプ62の端部62aが固定されている。蓋体204bには貫通孔が形成されており、この蓋体204bを筒体204aに螺子止めすることにより、吸入パイプ62と吸入管200とが連通することとなる。
また、筒体204a内には、2次フィルタ206と、この2次フィルタ206を蓋体204b側から筒体204a側に押し付けるスプリング208とが設けられている。2次フィルタ206の側面の面積は、吸入管200の開口面積よりも大きく、スプリング208の弾性力によって2次フィルタ206が吸入管200の開口部全面に押し付けられることにより、吸入される燃料が確実に2次フィルタ206を通過するようにしている。
The
Further, a
この2次フィルタ206は、エタノールとしてバイオマスエタノールを使用する場合に、バイオマスエタノールの生成過程で分解されずに残留してしまった物質(例えば、セルロース類。以下、「非分解物質」という)の除去を目的とするものである。つまり、フューエルタンク56から気化器100に燃料が導かれる過程では、まず、1次フィルタ64によって燃料中に混入したゴミ等の不純物が除去される。1次フィルタ64によって不純物が除去された燃料は、さらに2次フィルタ206を通過することとなるが、この2次フィルタ206を燃料が通過する過程で、燃料(バイオマスエタノール)中に含まれる非分解物質が除去されるようにしている。本実施形態においては、2次フィルタ206として、微細な濾過孔が形成され、かつ、燃料の流通方向に立体的に繊維体が入り組む性質を有する金属繊維を用いているが、耐熱性、耐食性等を考慮するとステンレス鋼繊維を用いることがより望ましい。
This
このように、本実施形態の作業機用エンジンでは、気化器100によって使用する燃料に含まれるエタノールの割合に応じて、燃焼室8に供給する混合気中の燃料と空気の混合比を調整するようにしている。これにより、混合気中の燃料を、燃料に含まれるエタノールの割合に応じた適切な量とすることができるので、エタノールの含有量が異なる燃料でも確実に始動させ、必要な出力を得ることが可能となる。
また、気化器100によって、混合気中の燃料と空気の混合比を調整するようにしている。これにより、混合気中の燃料と空気の混合比を調整する別々の専用装置を別途必要としないので、作業機用エンジン自体が大型化することはない。
また、メインジェット136の第1メインジェット部136aと第2メインジェット部136bの切り換えと中低速時の孔134bによる調整を連動させたので、簡単な操作で混合気中の燃料と空気の混合比を調整することができ、操作性を向上させることが可能となる。
As described above, in the working machine engine according to the present embodiment, the mixing ratio of the fuel and air in the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber 8 is adjusted in accordance with the proportion of ethanol contained in the fuel used by the
The
In addition, since the switching of the first
なお、本実施形態においては、本発明を4サイクルエンジンに適用した場合について説明したが、本発明は2サイクルエンジンにも適用可能である。
また、本発明を適用可能な作業機は、クランクシャフト16に接続されて、クランクシャフト16の回転動力によって作動するもの全てが含まれる。
また、本実施形態におけるフューエルタンク56や気化器100、あるいはピストン4やクランクシャフト16といった燃焼系や駆動系等の各構成部品の形状や配置等は一例に過ぎず、本実施形態の構成に限定されるものではない。
In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a four-cycle engine has been described. However, the present invention can also be applied to a two-cycle engine.
In addition, working machines to which the present invention is applicable include all machines that are connected to the
In addition, the shape and arrangement of the
また、本実施形態においては、燃料としてエタノールを容積比で約25パーセント含むようにガソリンとエタノールを混合したエタノール混合ガソリン(E25)と、約100パーセントのエタノール(E100)とを燃料として選択使用可能としたものを示したが、これに限定されるものではなく、容積比で10パーセントのエタノールを混合したエタノール混合ガソリン(E10)や、容積比で85パーセントのエタノールを混合したエタノール混合ガソリン(E85)等、あらゆるエタノールの濃度のエタノール混合ガソリンに適用可能である。また、エタノール混合ガソリンは、エタノールとガソリンのみからなるものに限定されるものではなく、製造過程で混合される変性剤や腐食防止剤、少量の水分等、他の物質を含むものも含まれる。 Further, in the present embodiment, ethanol mixed gasoline (E25) in which gasoline and ethanol are mixed so that ethanol is contained in a volume ratio of about 25 percent, and about 100 percent ethanol (E100) can be selectively used as fuel. However, the present invention is not limited to this, and is not limited to this. Ethanol mixed gasoline (E10) mixed with 10% ethanol by volume, or ethanol mixed gasoline (E85) mixed with 85% ethanol by volume. It is applicable to ethanol blended gasoline with any ethanol concentration. In addition, the ethanol-mixed gasoline is not limited to those composed only of ethanol and gasoline, and includes those containing other substances such as a denaturant, a corrosion inhibitor, and a small amount of moisture mixed in the manufacturing process.
4 ピストン
8 燃焼室
16 クランクシャフト
56 フューエルタンク
100 気化器
130 スロットルバルブ
131 第1アジャスタスクリュ
132 第2アジャスタスクリュ
134 ノズル
134b 孔
136 メインジェット
136a 第1メインジェット部
136b 第2メインジェット部
4 Piston 8
Claims (7)
前記燃焼室で発生する爆発圧力によって往復動するピストンと、
前記ピストンに連係され、前記ピストンの往復運動を回転運動に変換して出力するクランクシャフトと、
エタノールが含まれる燃料を貯留するフューエルタンクと、
使用する燃料に含まれるエタノールの割合に応じて、燃焼室に供給する混合気中の燃料と空気の混合比を調整可能な混合比調整手段と、を備えたことを特徴とする作業機用エンジン。 A combustion chamber that inhales and explodes the mixture,
A piston that reciprocates due to an explosion pressure generated in the combustion chamber;
A crankshaft linked to the piston, which converts the reciprocating motion of the piston into a rotational motion and outputs it;
A fuel tank for storing fuel containing ethanol;
A working machine engine comprising: a mixing ratio adjusting means capable of adjusting a mixing ratio of fuel and air in an air-fuel mixture supplied to a combustion chamber according to a ratio of ethanol contained in a fuel to be used. .
The working machine engine according to any one of claims 2 to 6, wherein the mixing ratio adjusting means is a diaphragm type carburetor.
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