JP2022015402A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンが高回転域になっても燃料の供給が遅れることなく、混合気が希薄になることでエンジンが加速不良となることのない燃料供給装置を提供する。【解決手段】エンジンの回転周期に合わせて押圧部材が往復動する燃料ポンプのポンプ室４に、インレットチェックバルブ８を介して燃料室に連通するインレットパイプ７およびアウトレットチェックバルブを介して気化器の吸気通路またはエンジンの吸気マニホールドに備えた燃料噴射ノズルに連通するアウトレットパイプが備えられており、燃料ポンプにおける押圧部材５の往復動と交互に開閉するインレットチェックバルブ８およびアウトレットチェックバルブの協動により燃料室に貯留した燃料を燃料噴射ノズルから気化器の吸気通路またはエンジンの吸気マニホールドに供給する燃料供給装置において、インレットパイプ７のインレットチェックバルブ８よりも上流側に所定容量の燃料溜り１０を連通、配置した。【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンの回転周期に合わせて燃料室に貯留したガソリンなどの燃料の所定量を気化器の吸気通路に備えた燃料噴射ノズルに供給するために用いられる燃料供給装置、殊に高回転域における燃料流量の減少を防止した燃料供給装置に関するものである。

従来、エンジンの回転周期に合わせてダイヤフラムやプランジャーなどの押圧部材が往復動する燃料ポンプのポンプ室に、インレットチェックバルブを介して燃料室に連通するインレットおよびアウトレットチェックバルブを介して気化器の吸気通路またはエンジンの吸気マニホールドに備えた燃料噴射ノズルに連通するアウトレットパイプが備えられており、前記燃料ポンプにおける押圧部材の往復動と交互に開閉する前記インレットチェックバルブおよびアウトレットチェックバルブの協動により前記燃料室に貯留した燃料を前記燃料噴射ノズルから前記気化器の吸気通路またはエンジンの吸気マニホールドに供給する燃料供給装置が用いられており、特開昭５６－１５１２６０号公報、特開２０００－１４５５７２号公報、２０１１－４３０８７号公報を初めとして一般的に知られており、特に、この種の燃料供給装置は簡易なことから、比較的簡易な構成の汎用エンジンや小型のエンジンなどにおいて旧来から多用されている。

ところが、前記往復動ポンプを用いた燃料供給装置は、エンジンの吸気マニホールドまたはクランク室からのパルス（空気脈動）を用いてダイヤフラムを往復動させるもの、或いはエンジンのカムシャフトの末端側に設けたカムのようにエンジン回転力を機械的に伝達するものであり、エンジンの回転速度を高めると、ダイヤフラムやプランジャーなどの押圧部材における往復動がエンジンの回転に追随できずに燃料の供給が遅れることで混合気が希薄になり、エンジンが加速不良となることが考えられる。

殊に、最も一般的な固定ベンチュリー式の気化器においては、吸入空気流によって発生させたベンチュリーの負圧で燃料を吸気路へ吸出させることから影響が大きい。

そこで、従来、例えば、特開２００７－７１０５４号公報、特開２０００－２４９０１３号公報などに、アウトレットパイプなどに高回転時に燃料を増量するための二次ポンプや脈動を解消するためのダンパーなどの各種の燃料増量手段を増設し、これらの燃料増量手段をエンジンの高速回転時において駆動させて高速回転時に不足する燃料流量を増量する方法が提示されているが、別に燃料増量手段を備えること更には燃料増量手段の器なども必要であり、エンジンの大型化、製造上の煩雑さ、高価格化になるという問題がある。

また、燃料供給装置として小型の汎用エンジンに適したダイヤフラム式ポンプを用いた場合の一般的な対処法として、インレットパイプのインレットチェックバルブよりも上流側にダイヤフラムを挟んで燃料室に対向して空気室を有するダンパーを設け燃料室内の負圧を調整することも行われているが、空気室を設けることでダイヤフラムの構造が複雑になるばかりか燃料ポンプが大型化して小型の汎用エンジンには採用し難いという問題もある。

実開昭５７－４７７５５号公報 実開昭５８－１４４０６３号公報 特開昭５６－１５１２６０号公報 特開２０００－１４５５７２号公報 特開２０１１－４３０８７号公報 特開２００７－７１０５４号公報 特開２０００－２４９０１３号公報

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、エンジンの回転が高速域になっても燃料の供給が遅れることなく、混合気が希薄になることによるエンジンが加速不良となることのない小型の汎用エンジンに適した燃料供給装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するためになされた本発明である燃料供給装置は、エンジンの回転周期に合わせて押圧部材が往復動する燃料ポンプのポンプ室に、インレットチェックバルブを介して燃料室に連通するインレットパイプおよびアウトレットパイプを介して気化器の吸気通路またはエンジンの吸気マニホールドに備えた燃料噴射ノズルに連通するアウトレットチェックバルブが備えられており、前記燃料ポンプにおける押圧部材の往復動と交互に開閉する前記インレットチェックバルブおよびアウトレットチェックバルブの協動により前記燃料室に貯留した燃料を前記燃料噴射ノズルから前記気化器の吸気通路またはエンジンの吸気マニホールドに供給する燃料供給装置において、前記インレットパイプの前記インレットチェックバルブよりも上流側に所定容量の燃料溜りを連通、配置したことを特徴とする。

また、本発明において、前記燃料溜りが有底の筒状体である場合には量産し易く容量の選定も容易である。

更に、本発明において、前記燃料ポンプが押圧部材としてダイヤフラムを用いたダイヤフラム式ポンプである場合に従来のようにインレットパイプのインレットチェックバルブよりも上流側にダイヤフラムを挟んで燃料室に対向して空気室を有するダンパーを設ける必要がないので、全体として小型に形成することができる。

本発明である燃料供給装置によると、エンジンの回転が高速域になっても燃料の供給が遅れることなく、混合気が希薄になることによるエンジンが加速不良となることのない小型の汎用エンジンに適した燃料供給装置を提供することができる。

本発明である燃料供給装置の好ましい実施の形態の斜視図である。 図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 図１のＣ－Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の実施の形態と比較例についてのエンジンの周波数と燃料の供給流量との関係図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。

図１乃至図４は、押圧部材としてダイヤフラムを用いたダイヤフラム式ポンプを用いて、例えばエンジンの吸気マニホールドまたはクランク室からのパルス（空気脈動）を用いてダイヤフラムを往復動させて燃料室に貯留した燃料をインテークマニホールドに配置した燃料噴射ノズルから噴射する燃料供給システムに用いられる本発明の好ましい実施の形態を示すものであり、基本的な構成、使用方法および作用・効果は従来のエンジンの高周波域（高回転域）において燃料を増量する燃料増量手段を増設していない燃料供給装置と同様であり、エンジンや気化器などに固定するための取付基板１に互いに外形がほぼ同形の角型を呈するケース体２およびケース体３が気密状態で重設されている。

そして、前記ケース体２およびケース体３の接合部に両ケース体２，３に跨るように中空のポンプ室４が形成されており、前記図示する上方のケース体３の前記ポンプ室４には水平方向に配置したダイヤフラムである軸心方向に往復動する押圧部材５により気密に備えられているとともに押圧部材５を挟んでエンジンからのパルス（空気脈動）により押圧部材５を往復動させるためのパルス室６が形成されている。

更に、前記ケース体２には、先端に燃料室（図示せず）へ接続されたインレットホース（図示せず）の接続部を有するインレットパイプ７が、インレットチェックバルブ８を介して前記ポンプ室４に連通した状態で配置されており、前記ケース体３には、先端に気化器の吸気通路に備えられた燃料噴射ノズルへ接続されたアウトレットホース（図示せず）の接続部を有するアウトレットパイプ９が、アウトレットチェックバルブ（図示せず）を介して前記ポンプ室４に連通した状態で配置されている。

更にまた、本実施の形態では、インレットパイプ７におけるインレットチェックバルブ８の上流位置に所定容量を有する有底の筒状体からなる燃料溜り１０が連通、配置されている。

尚、図面中、符号１１はエンジンからのパルス（空気脈動）を前記パルス室６に導入するためのパルス接続管、符号１２は前記取付基板と前記ケース体２の底壁（図示せず）を介して前記ポンプ室４に気密状態で連通するように備えられたプライマリーポンプである。

以上の構成を有する本実施の形態である燃料供給装置は、従来のダイヤフラム式の燃料ポンプを用いた燃料供給装置と同様に、必要な場合にはプライマリーポンプ１２を手動で操作して燃料室（図示せず）へ接続されたインレットホース（図示せず）に接続されたインレットパイプ７から、インレットチェックバルブ８を介して前記ポンプ室４を燃料で満たした状態でエンジンをスタートさせ、エンジンからのパルス（空気脈動）を前記パルス接続管１１を介してパルス室６に導入して押圧部材５を往復変位させて従来の燃料供給装置と同様に作動するが、従来の燃料供給装置ではエンジンの回転速度を高めると、押圧部材５の往復変位がエンジンの回転に追随できずに燃料の供給が遅れ、混合気が希薄になり、エンジンが加速不良となるのに対して、燃料溜り１０に予め貯留してある燃料が予備のポンプ室として高速回転域で必要な燃料増量が行われる。

図５に、本実施の形態におけるエンジンの各回転域における周波数に対するエンジンへ供給される流量を測定した結果（実線で示す）と、同一構成で燃料溜りを有していない従来の比較例の測定結果（鎖線で示す）とを示した。

その結果、初めから１２０Ｈｚの周波数を生じた中回転域まではいずれもほぼ同様な結果を示しているが、１２０～２５０Ｈｚの高速域では同じ周波数で本発明の実施例が比較例に比べて確実に流量が大きいことが確認された。

このことから本実施の形態では比較例と異なりエンジンの回転が高速域になっても燃料の供給が遅れることなく、混合気が希薄になることによるエンジンが加速不良となることのないことが実証された。

加えて、本実施の形態は、従来の燃料増量手段に比べて嵩張らないばかりかきわめて簡単な構成の燃料溜り１０を用いていることから、廉価で小型の汎用エンジンに適した燃料供給装置を提供することができるものである。

殊に、本実施の形態は燃料溜り１０をインレットパイプ７のインレットチェックバルブ８の上流位置に連通、配置されていることにより、溜まっている燃料が中速域まではインレットチェックバルブ８を超えてポンプ室４に流入することがないので中回転域までに悪影響はなく、高回転域には遅れることなく順次必要量を供給することができる。

また、本実施の形態では有底筒状の燃料溜り１０をケース体２に形成した隙間に水平状態で配置した場合を示したが、例えば、ケース体２の外側に突出しているインレットパイプ７に縦方向（図に示す上下方向）に向けて配置してもよく（図示せず）、この場合には、燃料溜り１０の取り付けが容易であるばかりか、既成の燃料供給装置にも簡単に取り付けることができる。

尚、ケース体２の外側に吐出しているインレットパイプ７部分に燃料溜りを配置する場合に全体を縦方向（図に示す上下方向）に向けて配置すると収まりがよい。

尚、本実施の形態では、ダイヤフラム式の燃料ポンプを用いて燃料をエンジンのインテークマニホールドに配置した燃料噴射ノズルに噴射する場合に使用する燃料供給装置について示したが、本発明は、燃料ポンプとしてダイヤフラム式の押圧部材の代わりにプランジャー式の押圧部材を用いても同様に実施することができる。加えて、本実施の形態では機械式の燃料噴射装置の場合を示したが、周知の電子制御燃料供給システムとしても実施できるものである。

また、本実施の形態では、押圧した燃料を、エンジンのインテークマニホールドに配置した燃料噴射ノズルに噴射する形式の燃料供給システムに場合に使用する燃料供給装置について示したが、本発明は、一般的な固定或いは可変ベンチュリー式の気化器など他の形式の燃料ポンプにも適用できるものである。

１ 取付基板、２，３ ケース体、４ ポンプ室、５ 往復部材、６ パルス室、７ インレットパイプ、８ インレットチェックバルブ、９ アウトレットパイプ、１０ 燃料溜り、１１ パルス接続管、１２ プライマリーポンプ

Claims (3)

1. エンジンの回転周期に合わせて押圧部材が往復動する燃料ポンプのポンプ室に、インレットチェックバルブを介して燃料室に連通するインレットパイプおよびアウトレットチェックバルブを介して気化器の吸気通路またはエンジンの吸気マニホールドに備えた燃料噴射ノズルに連通するアウトレットパイプが備えられており、前記燃料ポンプにおける押圧部材の往復動と交互に開閉する前記インレットチェックバルブおよびアウトレットチェックバルブの協動により前記燃料室に貯留した燃料を前記燃料噴射ノズルから前記気化器の吸気通路またはエンジンの吸気マニホールドに供給する燃料供給装置において、
   前記インレットパイプの前記インレットチェックバルブよりも上流側に所定容量の燃料溜りを連通、配置したことを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記燃料溜りが有底の筒状体であることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
3. 前記燃料ポンプが押圧部材としてダイヤフラムを用いたダイヤフラム式ポンプであることを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。

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