JP4007703B2

JP4007703B2 - フロートレス型気化器への燃料供給装置

Info

Publication number: JP4007703B2
Application number: JP30052798A
Authority: JP
Inventors: 博久石川; 日登司阿部; 秀男倉澤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: US6176206B1; JP2000130263A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロートレス型気化器への燃料供給装置に関し、特に、燃料ノズルの下端に燃料ジェット及びチェック弁を介して出口孔を連通する定圧燃料室と、脈動圧力発生源の脈動圧力に応動して燃料を前記定圧燃料室に送る燃料ポンプと、前記定圧燃料室の入口孔を開閉して該室への燃料導入を制御する燃料導入制御弁とを備えるフロートレス型気化器の前記燃料ポンプの吸入側に、燃料タンクに連なる燃料供給通路を接続したものゝ改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記フロートレス型気化器は、例えば特開平１−１３１８０７号公報に開示されているように、既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなフロートレス型気化器では、エンジンの長時間運転中、燃料ポンプから定圧燃料室側へ送られる燃料に多量の燃料蒸気が発生することが屡あり、この多量の燃料蒸気が一挙に燃料ノズルから噴出すると、混合気の空燃比を極端に希薄にするため、エンジンの運転に不調を来すことになる。
【０００４】
本発明者等は、燃料ポンプから定圧燃料室側へ送られる燃料に多量の燃料蒸気が発生する原因として、エンジンに取付けられるフロートレス型気化器と、この気化器の燃料ポンプに汲み上げられる燃料タンクからの燃料との温度差が非常に大きいことにあることを究明した。即ち、一般にフロートレス型気化器は、インシュレータを介してエンジンに取付けられるが、エンジンの長時間運転によれば、エンジンの発生熱がインシュレータを介して気化器に次第に伝播して、それを加熱するので、この比較的高温となった気化器に、燃料タンクからの比較的低温な燃料が導入されると、その燃料は急激に加熱され、内部に含む気泡が急膨張して、多量の燃料蒸気を発生するのである。
【０００５】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、エンジンに取付けられるフロートレス型気化器と、この気化器に導入される燃料タンクからの燃料との温度差を小さくして、フロートレス型気化器での燃料蒸気の発生を抑え得るようにした、前記フロートレス型気化器への燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、燃料ノズルの下端に燃料ジェット及びチェック弁を介して上部が連通する燃料ウェルと、この燃料ウェルの下部に出口孔が連通する定圧燃料室と、脈動圧力発生源の脈動圧力に応動して燃料を前記定圧燃料室に送る燃料ポンプと、前記定圧燃料室の入口孔を開閉して該室への燃料導入を制御する燃料導入制御弁とを備えるフロートレス型気化器の前記燃料ポンプの吸入側に、燃料タンクに連なる燃料供給通路を接続した、フロートレス型気化器への燃料供給装置であって、前記燃料導入制御弁には、前記定圧燃料室の上側に配置されて前記入口孔を上端に有する円筒状の弁座部材と、この弁座部材内を昇降して入口孔を開閉する弁体とを備え、前記弁座部材の下端部を前記燃料ウェルに、前記定圧燃料室の上方を通るバイパス路を介して連通させ、前記気化器とエンジンとの間に介裝されるインシュレータに、前記燃料供給通路の途中に介入する燃料中継手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
この特徴によれば、フロートレス気化器の燃料ポンプの作動により、燃料タンクの燃料が燃料供給通路を経て該気化器に到達する過程で、その燃料はエンジン及び気化器間のインシュレータの燃料中継手段を経由する。このインシュレータは、エンジンの長時間の運転中に、エンジンからの熱伝導により多少とも加熱されるので、インシュレータの燃料中継手段を経由する燃料も適当に加熱される。したがって、燃料中継手段を出た燃料とエンジンの熱の影響で比較的高温となっている気化器との温度差は小さくなり、気化器での燃料の急激な温度変化を回避して、燃料蒸気の発生を抑制することができる。
【０００８】
また若し燃料ポンプから送り出された燃料に燃料蒸気が発生した場合は、その燃料蒸気は、弁座部材を通過した後、即座にバイパス路を浮上して燃料ウェルに移行するので、燃料ウェルの燃料と共に燃料ノズルから速やかに噴出していくことになり、したがって、燃料ノズルから噴出する単位時間当たりの燃料蒸気は微量となり、混合気の空燃比を殆ど変動させず、エンジンの正常な運転を確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明を適用した空冷エンジンを備えた動力トリマの使用状態斜視図、図２は上記エンジンの縦断正面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は上記エンジンに取付けられるフロートレス型気化器及びそれへの燃料供給装置を示す縦断面図、図５は図４の５−５線断面図である。
【００１１】
先ず、図１に示すように、空冷エンジンＥはハンドヘルド型に構成されて、例えば動力トリマＴｒの駆動部に取付けられる。動力トリマＴｒは、その作業状態により刃具をあらゆる方向へ向けて使用されるので、その都度、エンジンＥも大きく傾けられ、あるいは逆さにされ、その運転姿勢は一定しない。
【００１２】
図２及び図３において、上記空冷エンジンＥのエンジン本体６１の一側面には、エンジン本体６１の吸気ポート７６ｉに連なる吸気路２０を有する合成樹脂製のインシュレータＩを介してフロートレス型気化器Ｃが取付けられ、この気化器Ｃの吸気道入口にエアクリーナ６４が装着される。またエンジン本体６１の他側面には、エンジン本体６１の排気ポート７６ｅに連なる排気マフラ６３が取付けられる。エンジン本体６１の下部には、一側に片寄せして燃料タンクＴが配設され、その上端の注入口に燃料キャップＴａが螺着される。
【００１３】
エンジン本体６１は、ヘッド一体型のシリンダブロック６６と、このシリンダブロック６６の下端面に接合されるクランクケース６７からなっており、シリンダブロック６６は、ピストン６８を収容する単一のシリンダ６９を中心部に備え、その外周には多数の冷却フィン７０を備えている。
【００１４】
クランクケース６７に支持されるクランク軸７２は、コンロッド７１を介してピストン６８に連接される。クランクケース６７の一端部には、クランク室７３に隣接する油溜室７４が形成され、該室７４に貯留されるオイルを攪拌してオイルミストを生成するオイルスリンガ７５がクランク軸７２に固着される。この油溜室７４で生成されたオイルミストは、エンジンＥの各部に、その潤滑のために供給される。
【００１５】
クランク軸７２の一端には、冷却ファン８０付きフライホイール７９が固着され、このフライホイール７９と作業機用駆動軸８２との間に遠心クラッチ８３が介裝される。
【００１６】
エンジン本体６１には、上記フライホイール７９及びシリンダブロック６６の周囲を覆う導風板８４と、排気マフラ６３を覆うマフラカバー８８と、燃料タンクＴの下面及び、この燃料タンクＴから食み出したエンジン本体６１の下面を覆う下部カバー８５とが取付けられる。この下部カバー８５の周壁に冷却風入口８７が設けられ、この冷却風入口８７を冷却ファン８０の吸込み部に連通する冷却風上流通路８６Ａがクランクケース６７下面と下部カバー８５との間に画成される。またクランクケース６７下面と燃料タンクＴ上面との間には、上記冷却風上流通路８６Ａ及び吸入部８０ａに連通する通風間隙８９が画成される。
【００１７】
また冷却ファン８０の吐出部をマフラカバー８８内に連通する冷却風下流通路８６Ｂがシリンダブロック６６及び気化器Ｃを囲むようにして導風板８４によって画成される。
【００１８】
而して、エンジンＥの作動中、冷却ファン８０がクランク軸７２により回転駆動されると、下部カバー８５の冷却風入口８７に流入した外気、即ち冷却風は、冷却風上流通路８６Ａを流れながらエンジンＥのクランクケース６７下面を冷却して冷却ファン８０の吸い込み部に達するものと、冷却風上流通路８６Ａから通風間隙８９を流れながらクランクケース６７下面及び燃料タンクＴ上面を冷却して上記吸入部８０ａに達するものとに分かれる。こうしてクランクケース６７及び燃料タンクＴは冷却風により効果的に冷却される。また冷却風上流通路８６Ａを通過した冷却風は、冷却ファン８０により冷却空気を冷却風下流通路８６Ｂに圧送され、シリンダブロック６６及び気化器Ｃを冷却し、マフラカバー８８内に進入して、排気マフラ６３を冷却する。
【００１９】
さて、前記フロートレス型気化器Ｃ及びそれへの燃料供給装置について、図３〜図５を参照しながら説明する。
【００２０】
フロートレス型気化器Ｃの気化器本体１は、前記インシュレータＩの吸気路２０を介してエンジン本体６１の吸気ポート７６ｉに連通する水平方向の吸気道２と、この吸気道２と直交して鉛直方向に延びる有底円筒状の弁案内孔３とを有する。弁案内孔３には、ロータリ型のスロットル弁４が回転及び摺動可能に嵌装されると共に、弁案内孔３を閉じるキャップ５が気化器本体１に固着され、これらスロットル弁４及びキャップ５間には、スロットル弁４を弁案内孔３の底部側に付勢するばね６は縮設される。スロットル弁４は、その開度増方向の回転に応じて吸気道２との連通面積を増加させる絞り孔９を有する。
【００２１】
スロットル弁４は、キャップ５を貫通する弁軸４ａを有し、これに操作アーム７が、弁軸４ａの中空部に嵌着されるスリーブ８により固着される。
【００２２】
弁案内孔３の底部には、絞り孔９に突入するボス１０が突設されており、このボス１０に絞り孔９に起立する燃料ノズル１１が取付けられ、この燃料ノズル１１内に挿入されるニードル弁１２が前記スリーブ８に螺着される。
【００２３】
操作アーム７の下面には、キャップ５の上面に付設したボール１３により支承される環状の斜面７ａが形成され、操作アーム７がスロットル弁４の開き方向に回転されると、操作アーム７がボール１３により押上げられ、それに伴いスロットル弁４もばね６の付勢力に抗してニードル弁１２と共に上方へ変位し、燃料ノズル１１の開度を増加させるようになっている。
【００２４】
またキャップ５には、操作アーム７に当接してスロットル弁４のアイドル開度を規定するストッパボルト１４が進退調節可能に螺着される。
【００２５】
気化器本体１の下面には、押さえ板１５、弾性パッキン１６及び底板１７が順次重ねられて接合される。
【００２６】
底板１７の一側部下面にはジョイント２２が突設され、これに燃料タンクＴに連なる燃料供給通路２１を接続される。
【００２７】
また気化器本体１及び底板１７には、ジョイント２２に連なる上流燃料通路２３ａと、この上流燃料通路２３ａが連通するポンプ室２９を有するダイヤフラム式燃料ポンプ２４とが設けられる。上記ポンプ室２９に連なる下流燃料通路２３ｂは気化器本体１に設けられ、この下流燃料通路２３ｂに連なる定圧燃料室２６は底板１７に設けられる。
【００２８】
ダイヤフラム式燃料ポンプ２４は、前記パッキング１６の一部をダイヤフラム２７とするもので、このダイヤフラム２７の上面及び下面がそれぞれ臨む作動室２８及びポンプ室２９が気化器本体１及び底板１７にそれぞれ形成される。そして上流燃料通路２３ａには、パッキング１６の一部を利用した吸入弁３０と、その上流側に位置する燃料フィルタ３１が設けられ、また下流燃料通路２３ｂには、同じくパッキング１６の一部を利用した吐出弁３２が設けられる。作動室２８は、脈動圧力発生源Ｐ、例えばエンジンのクランク室又は吸気管の内部に導管３４を介して連通される。
【００２９】
定圧燃料室２６には、下流燃料通路２３ｂから該室２５への燃料導入を制御する燃料導入制御弁３５が設けられる。この燃料導入制御弁３５は、定圧燃料室２６の一側部において底板１７に嵌着されて上端壁の入口孔３６を下流燃料通路２３ｂに望ませる円筒状の弁座部材３７と、この弁座部材３７内に入口孔３６を開閉すべく上下動可能に嵌装される弁体３８と、底板１７に支持された支軸３９に揺動自在に支持されて一端を弁体３８の下端に係合する作動レバー４０と、この作動レバー４０を弁体３８の閉じ方向へ付勢する弁ばね４１と、定圧燃料室２６の底面を形成するように底板１７の下面に張設されるダイヤフラム４２とから構成され、このダイヤフラム４２の中心部には、前記作動レバー４０の他端に離間可能に当接する押圧子４２ａが設けられる。ダイヤフラム４２は、これを覆うカバー４３と共に周縁部を底板１７に締結される。カバー４３には、ダイヤフラム４２の下面に大気圧を作用させる通気孔４４が設けられる。
【００３０】
また底板１７には、定圧燃料室２６の他端部上方に位置する燃料ウェル４５が形成され、この燃料ウェル４５の下部は出口孔４７を介して定圧燃料室２６に連通し、その上部は、チェック弁４８及び燃料ジェット４９を介して燃料ノズル１１の下端に連通する。
【００３１】
さらに底板１７には、定圧燃料室２６の上方を通って前記弁座部材３７の下端部を燃料ウェル４５に連通するバイパス路５０が設けられる。
【００３２】
また気化器本体１の一側面には、下流燃料通路２３ｂに燃料導入制御弁３５の手前で燃料ジェット５１を介して連通するジョイント５２が突設され、これに燃料タンクＴに終端を開放される余剰燃料戻し通路２１が接続される。
【００３３】
前記インシュレータＩには燃料中継手段としての燃料中継室５４が一体に形成され、前記燃料供給通路２１は、その途中にこの燃料中継室５４を介入させるように配設される。即ち、燃料供給通路２１は、燃料タンクＴに連なる上流燃料管２１ａと、気化器本体１のジョイント５２に連なる下流燃料管２１ｂとで構成され、上流燃料管２１ａの下流端と、下流燃料管２１ｂの上流端とが燃料中継室５４の一側と他側にそれぞれ接続される。
【００３４】
次に、この実施例の作用について説明する。
【００３５】
エンジンＥが運転されると、脈動圧力発生源Ｐの脈動圧力が燃料ポンプ２４の作動室２８に作用してダイヤフラム２７を振動させるもので、このダイヤフラム２７が作動室２８側に撓むとき、ポンプ室２９は、その容積を拡大させることにより吸入弁３０及び上流燃料通路２３ａを介して燃料タンクＴの燃料を吸い上げ、ダイヤフラム２７がポンプ室２９側に撓むとき、ポンプ室２９は、その容積を縮小さることにより、該室２９の燃料を吐出弁３２を介して下流燃料通路２３ｂへ送り出す。
【００３６】
その際、定圧燃料室２６の燃料が規定量に達していなければ、ダイヤフラム４２が大気圧により上方に変位して、弁ばね４１の付勢力に抗して作動レバー４０を図１で時計方向に揺動し、これにより弁体３８を引き下げて入口孔３６を開くので、下流燃料通路２３ｂの燃料は定圧燃料室２６に導入される。そして、定圧燃料室２６の導入燃料が規定量に達すると、ダイヤフラム４２は下降して押圧子４２ａを作動レバー４０から引き離す。すると、作動レバー４０は弁ばね４１の付勢力をもって弁体３８を押し上げ、入口孔３６を閉じるので、定圧燃料室２６への燃料導入は止められる。こうして、定圧燃料室２６には、エンジンの運転中、常に規定量の燃料が貯留されると共に、出口孔４７を通して燃料ウェル４５を満たすことになる。
【００３７】
弁体３８による入口孔３６の閉鎖状態において、燃料ポンプ２４から吐出される余剰燃料は、燃料ジェット５２及び余剰燃料戻し通路５３を通して燃料タンクＴに戻される。
【００３８】
一方、吸気道２及び絞り孔９では、エンジンに吸入される空気が通過することにより、燃料ノズル１１周りに負圧が生じ、この負圧の作用により、燃料ウェル４５の燃料がチェック弁４８、燃料ジェット４９及び燃料ノズル１１を順次上昇し、絞り孔９に噴出する。この噴出燃料は、吸気道２及び絞り孔９を通過する空気と混合して混合気を生成しながらエンジンに吸入される。この混合気のエンジンへの供給量は、スロットル弁４の開度の増減により調節される。
【００３９】
ところで、燃料ポンプ２４により汲み上げられる燃料タンクＴの燃料は、燃料供給通路２１を通過する間に、インシュレータＩの燃料中継室５４を経由する。このインシュレータＩは、エンジンＥの長時間の運転中に、エンジンＥからの熱伝導により多少とも加熱されるので、上記燃料中継室５４を経由する燃料も適当に加熱される。したがって、燃料中継室５４を出て気化器Ｃの燃料ポンプ２４に吸入される燃料と、エンジンＥの熱の影響で比較的高温となっている気化器Ｃとの温度差を小さくすることができ、気化器Ｃ内での燃料の急激な温度変化を回避して、燃料蒸気の発生を抑制することができる。
【００４０】
若し、燃料ポンプ２４から下流燃料通路２３ｂに送り出された燃料に燃料蒸気が発生した場合は、その燃料蒸気は、弁座部材３７を通過した後、即座にバイパス路５０を浮上して燃料ウェル４５に移行するので、燃料ウェル４５の燃料と共に燃料ノズル１１から速やかに噴出していくことになり、したがって、燃料ノズル１１から噴出する単位時間当たりの燃料蒸気は微量となり、混合気の空燃比を殆ど変動させず、エンジンの正常な運転を確保することができる。
【００４１】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、インシュレータＩの燃料中継手段として、前記燃料中継室５４を蛇行状の燃料通路に置き換えることもできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、燃料ノズルの下端に燃料ジェット及びチェック弁を介して上部が連通する燃料ウェルと、この燃料ウェルの下部に出口孔が連通する定圧燃料室と、脈動圧力発生源の脈動圧力に応動して燃料を定圧燃料室に送る燃料ポンプと、定圧燃料室の入口孔を開閉して該室への燃料導入を制御する燃料導入制御弁とを備えるフロートレス型気化器の燃料ポンプの吸入側に、燃料タンクに連なる燃料供給通路を接続したものにおいて、気化器とエンジンとの間に介裝されるインシュレータに、燃料供給通路の途中に介入する燃料中継手段を設けたので、エンジンの長時間運転中、燃料タンクの燃料を気化器に導入する手前で燃料中継手段により適当に加熱することにより、フロートレス気化器の燃料ポンプの作動により、気化器に導入される燃料と、気化器との温度差を小さくすることができ、その結果、気化器での燃料の急激な温度変化を回避して、燃料蒸気の発生を抑制することができる。
【００４３】
また燃料導入制御弁には、定圧燃料室の上側に配置されて入口孔を上端に有する円筒状の弁座部材と、この弁座部材内を昇降して入口孔を開閉する弁体とを備え、弁座部材の下端部を燃料ウェルに、定圧燃料室の上方を通るバイパス路を介して連通させるので、若し燃料ポンプから送り出された燃料に燃料蒸気が発生した場合は、その燃料蒸気は、弁座部材を通過した後、即座にバイパス路を浮上して燃料ウェルに移行することで、燃料ウェルの燃料と共に燃料ノズルから速やかに噴出していくことになり、したがって、燃料ノズルから噴出する単位時間当たりの燃料蒸気は微量となり、混合気の空燃比を殆ど変動させず、エンジンの正常な運転を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した空冷エンジンを備えた動力トリマの使用状態斜視図。
【図２】上記エンジンの縦断正面図。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】上記エンジンに取付けられるフロートレス型気化器及びそれへの燃料供給装置を示す縦断面図。
【図５】図４の５−５線断面図。
【符号の説明】
Ｃ・・・・フロートレス型気化器
Ｅ・・・・エンジン
Ｉ・・・・インシュレータ
Ｐ・・・・脈動圧力発生源
Ｔ・・・・燃料タンク
１１・・・燃料ノズル
２１・・・燃料供給通路
２４・・・燃料ポンプ
２６・・・定圧燃料室
３５・・・燃料導入制御弁
３６・・・入口孔
３７・・・弁座部材
３８・・・弁体
４５・・・燃料ウェル
４７・・・出口孔
４８・・・チェック弁
４９・・・燃料ジェット
５０・・・バイパス路
５４・・・燃料中継手段（燃料中継室）

Claims

燃料ノズル（１１）の下端に燃料ジェット（４９）及びチェック弁（４８）を介して上部が連通する燃料ウェル（４５）と、この燃料ウェル（４５）の下部に出口孔（４７）が連通する定圧燃料室（２６）と、脈動圧力発生源（Ｐ）の脈動圧力に応動して燃料を前記定圧燃料室（２６）に送る燃料ポンプ（２４）と、前記定圧燃料室（２６）の入口孔（３６）を開閉して該室（２６）への燃料導入を制御する燃料導入制御弁（３５）とを備えるフロートレス型気化器（Ｃ）の前記燃料ポンプ（２４）の吸入側に、燃料タンク（Ｔ）に連なる燃料供給通路（２１）を接続した、フロートレス型気化器への燃料供給装置であって、
前記燃料導入制御弁（３５）には、前記定圧燃料室（２６）の上側に配置されて前記入口孔（３６）を上端に有する円筒状の弁座部材（３７）と、この弁座部材（３７）内を昇降して入口孔（３６）を開閉する弁体（３８）とを備え、
前記弁座部材（３７）の下端部を前記燃料ウェル（４５）に、前記定圧燃料室（２６）の上方を通るバイパス路（５０）を介して連通させ、
前記気化器（Ｃ）とエンジン（Ｅ）との間に介裝されるインシュレータ（Ｉ）に、前記燃料供給通路（２１）の途中に介入する燃料中継手段（５４）を設けたことを特徴とする、フロートレス型気化器への燃料供給装置。