JPH04365961A - 傾斜弁を有する気体燃料装置用キャブレータ - Google Patents

傾斜弁を有する気体燃料装置用キャブレータ

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JPH04365961A
JPH04365961A JP3032203A JP3220391A JPH04365961A JP H04365961 A JPH04365961 A JP H04365961A JP 3032203 A JP3032203 A JP 3032203A JP 3220391 A JP3220391 A JP 3220391A JP H04365961 A JPH04365961 A JP H04365961A
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carburetor
disc
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James S Jones
ジェームズ エス ジョーンズ
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DAVID P WARD
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M21/0239Pressure or flow regulators therefor
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関のための気体燃料装置に関する。
【0001】プロパン或いはLPGのような気体燃料は
、フォークリフトまたは発電機のような用途に用いる内
燃機関に使用されることが多い。かかる用途では、ガソ
リンまたはディーゼル油のような液体燃料よりも気体燃
料を用いると種々の点で有利なことが良く知られている
【0002】工業用に用いるユーザにより機関の気体燃
料が最も大量に消費されるのは、エンジン負荷が20乃
至80%の範囲にある時である。ダーティーバーン“d
irtyburn”として知られる過剰な量の燃料の供
給が起こるのは普通、低速で負荷が20%以下のときで
ある。既存の気体燃料装置の多くは、アイドリング時及
び軽負荷時の燃料流量制御に非常に小さな圧力差を用い
るが、燃料汚染(燃料中に浮遊する油)の発生という悪
い影響がある。これらの装置は濃厚混合気状態では良好
な性能を発揮するように思えるが、効率及び気体燃料を
クリーンに燃焼する能力をある程度犠牲にしている。
【0003】従って、エンジン負荷及び速度の全範囲に
おいてクリーンな燃焼と高い効率が可能な気体燃料用キ
ャブレータに対する要望が現在存在する。
【0004】本発明は、空気と燃料を同一の圧力ベース
で受けて低圧力の共通チェンバへの空気及び燃料を流れ
を共に絞ることにより内燃機関へ空気燃料混合物を供給
する空気/気体燃料定量装置を提供する。空気弁及び燃
料弁は燃料アイドリング及び軽負荷時燃料定量弁で得ら
れる最大の圧力差を用いるため一緒に開閉運動を行い、
燃料制御は主として傾斜弁とそれを支持する円錐体との
間の開放領域により行われる。この制御装置は所定の中
位の空燃比を有し、これはアイドリングまたは負荷の調
整でもほとんど影響を受けない。燃料弁である傾斜弁の
円板は、最大スロットル開度で支持用円錐体の内側面及
び外側面の両方を通り過ぎる位置にくる。弁領域がこの
ように増加するため濃厚な空燃比が得られ、これを傾斜
弁と直列に作用するオリフィスまたは調整ねじを用いて
適当な比率に調整することができる。
【0005】傾斜弁はアイドリングモードで過薄混合気
を供給するように調整されるため、簡単なアイドリング
調整が必要である。アイドリング調整手段を流れる燃料
の量はマニフォルドの真空が気圧の1/2よりも大きい
とき最大で一定であり、その効果は燃料需要が増加する
につれてかなり急速に減少する。
【0006】以下、添付図面を参照して本発明を実施例
につき詳細に説明する。
【0007】最初に第1、2、3A及び3Bを参照して
、本体10を有する横方向供給形キャブレータ(sid
e draft carburetor )は、大きさ
が、6立方インチの1気筒エンジン乃至65立方インチ
の4気筒エンジンに合うように作られている。フランジ
付き空気入口11及びスロットル・フランジ12が、こ
の本体10の両端に位置する。本体10を貫通する孔1
3には、スロットル軸15に取り付けた簡単な蝶形スロ
ットル弁14が設けられている。この本体10は円錐体
21及び傾斜弁20を収容する燃料キャビティ17を形
成し、この傾斜弁20は保持手段22により定位置に保
持されている。保持手段22は周リング22bから内側
に延びるばね舌部22aを有し、このリングは円錐体2
1とスペーサ22cとの間に拘束されている。ばね舌部
22aは、傾斜弁20に固定した曲面ボタン22dを介
して傾斜弁20を円錐体21の方へ付勢する。ヨーク2
3は蝶形弁14に取り付けられ、スイベル24を枢動自
在に支持する。このスイベル24を介して傾斜弁の弁棒
25が摺動自在に係合している。傾斜弁の弁棒25は、
曲面ボタン22dとは反対の傾斜弁20の所に固定され
ている。燃料制御ハウジング30が燃料キャビティ17
を覆い、また燃料入口31に調整ねじ33とハウジング
30により形成される負荷調整開口32が設けられてい
る。アイドリングの調整は、調整ねじ34とアイドリン
グ調整オリフィス35により行われる。
【0008】動作について説明すると、第3A図に示し
たアイドリングモード時、蝶形空気弁14は一定位置に
あって孔部13がアイドリングに適当な空気を供給する
。燃料弁20もまた円錐体21のテーパ付き円錐台状孔
部に関し一定位置にあって、弁20と円錐体21との間
の比較的小さな開放領域を介してアイドリングのための
燃料を供給する。設計上、このアイドリングのための燃
料はエンジンの必要条件を満足しないため、別の燃料流
が負荷ねじ33と傾斜弁20との間の領域からアイドリ
ング調整ねじ34を横切る通路35、通路36、37を
介して蝶形空気弁13とエンジンマニフォルドの間の孔
部13内へ流れ込む。
【0009】第3B図は、最大パワー位置にある傾斜弁
20を示す。最大パワーの調整は、開放領域32を与え
る燃料制御ハウジング30に関する負荷調整ねじ33の
位置により決まる。領域32及び傾斜弁20を横切る領
域を通る燃料流の効果は、任意の位置における燃料弁2
0の抵抗を燃料弁20の抵抗の2乗にオリフィス32の
抵抗の2乗を加えたものの平方根で割った値として表わ
すことができる。この式から、傾斜弁20はたとえ過薄
最大パワー設定時においても主要な制御を行うものであ
ることが分かり、パワー調整の主な機能の1つは最大パ
ワーにおいてレギュレータからキャブレータへの燃料供
給手段の抵抗を補償する手段の提供であることが明らか
である。
【0010】エンジンが燃料の大部分が消費される負荷
範囲にあるとき燃料流量の制御が主として傾斜弁20に
より行われること及び傾斜弁20の構成が簡単なことか
ら、中間負荷範囲における不正な設定変更が不可能な装
置を提供し且つアイドリング及び最大負荷モードで制御
の柔軟性を得ることが製造者に可能になる。
【0011】傾斜弁20は焼入れした円錐体21の円錐
台状孔部内に位置する焼入れ鋼で形成した円板よりなる
ことが好ましく、傾斜すると円板と円錐体との間に空気
弁として用いる蝶形弁と同様に開放領域を与える。弁棒
20は円錐体21の中心線と平行になることはは全く無
く、そのため円板と円錐体との間にその円板20の互い
に反対の側部において2つの可変接触点40、41が存
在するようになる(第3A及び3Bを参照)。接触点4
0、41における円板と円錐体との間の接触負荷は、ア
イドリング及び軽負荷モード時立法インチ当たりでみる
と非常に大きなものであるが、接触速度は非常に小さい
ため長い動作寿命が得られるはずである。空気弁と燃料
弁との機械摩擦が小さいこと及び弁が円錐体内へ入った
りそれから出たりする運動がないことから、この装置は
小さな1気筒及び2気筒のエンジンに見られる敏感な調
速機に良く適合する。
【0012】第1、2、3A及び3B図に示した横方向
供給型キャブレータは、小型の1気筒エンジンに相応し
いものである。本発明を用いた0.5インチSAE横方
向供給型キャブレータは、排気量が6乃至30立法イン
チのエンジンに用いるに相応しい。小型エンジンにおい
て全スロットル時空気信号が不足するのを補償するため
、空気弁14の上流の孔部13内に絞り管18を取り付
ける。全スロットル時、主として負荷調整手段33及び
絞り管18が空燃比を制御するが、軽負荷乃至中位負荷
のとき主として空気弁14及び傾斜弁20が制御機能を
担う。
【0013】第4図を参照して、4気筒より上のエンジ
ンに用いられる傾斜弁を備えたこのキャブレータは、上
述のキャブレータよりも燃料の分配につき改良を加えた
ものである。本体100は、適当な燃料吸入アダプタを
受けるためのフランジ101を有する。本体100の孔
部102内にはスロットル軸103が設けられ、この軸
に蝶形空気弁104が固定されている。孔部102は、
ベンチュリ110を受けるため蝶形弁104の下流の所
で拡大している。本体100のフランジ105は、ベン
チュリ110を保持する吸入マニフォルドアダプタ10
6を受ける。
【0014】本体100は、傾斜燃料弁120、円錐体
121及び弁保持手段122を収容するキャビティ10
7を有する。弁保持手段122は可撓性板ばね部材12
3を有し、これが弁120を円錐体121内へ付勢する
軽い予負荷を与える。保持手段122は、スペーサ12
4a、124b、125及び燃料入口130の間に固定
されている。燃料入口130は最大パワー調整オリフィ
ス131だけでなく、調整ねじ135により絞られるオ
リフィス133への燃料を供給するアイドリング燃料流
路132を提供する。燃料は、傾斜燃料弁120からの
定量された燃料と合流するチェンバ112へ流れる途中
で通路136に入る。  ヨーク126が蝶形弁104
に取り付けられ、スィベル127を枢動自在に支持する
。 このスイベル127を介して傾斜弁の軸128が摺動自
在に延び、傾斜弁120を蝶形空気弁104に関して正
しい位置に置く。ベンチュリ110は、弁棒128の自
由な運動を可能にするためスリット111を有する。燃
料キャビティ112はベンチュリ110の上部及び本体
100により形成され、ベンチュリの喉部114の直ぐ
下流の所の大きな燃料スロット113へ燃料を供給する
【0015】動作について説明すると、蝶形空気弁10
4は所与のエンジンモードにつき空気を供給するように
位置決めされ、空気弁104の位置がヨーク126、ス
ィベル127、弁軸128及び傾斜弁120と円錐体1
21との間の2つの可変接触点とにより形成されるリン
ケージを介して燃料弁120の位置を決定して適正な燃
料が供給される。空気がベンチュリを通過すると、速度
の増加により喉部に圧力降下が生じる。この圧力差によ
り空気が孔部102からスリット111を介して燃料供
給チェンバ112へ移動し、弁120を通過する燃料及
び主アイドリングオリフィス136を通ったアイドリン
グ混合気と混合された後、リング116及び本体100
により形成される散布スロット115を介して供給スロ
ット113を流れる主空気流中に流入する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1図は、本発明により構成した横方向供給形
キャブレータの一部破断断面図である。
【図2】第2図は、第1図の線2−2に沿ってとった断
面図である。
【図3】第3a及び3b図は、第2図の線3−3に沿っ
てとった断面図である。
【図4】第4図は、4気筒以上のエンジンに用いるのに
相応しいキャブレータの一部破断側面図である。
【符号の説明】
10  キャブレータ本体 14  蝶形空気弁 20  傾斜燃料弁 34  アイドリング調整ねじ 35  アイドリング調整オリフィス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  気体燃料のキャブレータであって、キ
    ャブレータ本体内の空気弁と、キャブレータ本体と連通
    する燃料流路内に位置し、空気弁に連結されたリンクを
    介して作動され、且つ燃料を定量供給するため円錐台状
    表面により周面に沿う2つのほぼ互いに反対側の可変接
    触点で枢動自在に支持される円板を有する傾斜燃料弁と
    、円板と円錐台状表面との間の接触関係を維持する手段
    とよりなることを特徴とするキャブレータ。
  2. 【請求項2】  前記円板がばね部材により円錐台状表
    面の方へ付勢されていることを特徴とする請求項1に記
    載のキャブレータ。
  3. 【請求項3】  前記ばね部材がリング状保持部材から
    内側に延びる可撓性板ばねであることを特徴とする請求
    項2に記載のキャブレータ。
  4. 【請求項4】  空気/気体燃料定量装置であって、空
    気入口通路と、燃料入口通路と、エンジンへ混合気を供
    給する出口通路とを有し、前記空気入口通路に空気流を
    絞る蝶形空気弁が設けられ、前記燃料入口通路に円錐状
    孔部を含む円錐体内におかれた円板状燃料弁が設けられ
    、更に円板状燃料弁と円錐状孔部との間の接触関係を維
    持する手段と、蝶形空気弁と燃料弁とに連結されて、燃
    料弁を蝶形空気弁の動きに従って傾斜運動させることに
    より円板と円錐体との間に蝶形空気弁を過ぎる空気流量
    に比例する開放領域が形成されるようにするリンク手段
    とを備えてなることを特徴とする定量装置。
JP3032203A 1990-02-02 1991-02-01 傾斜弁を有する気体燃料装置用キャブレータ Pending JPH04365961A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US474487 1990-02-02
US07/474,487 US4997458A (en) 1990-02-02 1990-02-02 Tilt valve carburetor for gaseous fuel systems

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EP (1) EP0440474A1 (ja)
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AU (1) AU7018591A (ja)
CA (1) CA2035131A1 (ja)
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Effective date: 19991129