JPH05209578A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents
内燃機関の燃料供給装置Info
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- JPH05209578A JPH05209578A JP21894591A JP21894591A JPH05209578A JP H05209578 A JPH05209578 A JP H05209578A JP 21894591 A JP21894591 A JP 21894591A JP 21894591 A JP21894591 A JP 21894591A JP H05209578 A JPH05209578 A JP H05209578A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 28
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- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims description 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】小型の装置で霧化処理量を増大させるととも
に、エアに対する貫通力を増大させることにより、エン
ジンの高出力化および燃費の低減を図る。 【構成】吸気管１２に固定される圧力噴射弁１３と、圧
力噴射弁１３と所定角度をもって配設され、先端に衝突
部１４ｃを有する燃料衝突部材１４とを備え、圧力噴射
弁１３の燃料噴射角内に燃料衝突部材１４の衝突部１４
ｃを位置させるとともに、衝突部１４ｃの位置を、必要
な霧化粒径が得られ、かつ、エアに対する貫通力が最適
になる位置に設定する。なお、燃料衝突部材１４として
超音波振動子ホーンを採用してもよい。
に、エアに対する貫通力を増大させることにより、エン
ジンの高出力化および燃費の低減を図る。 【構成】吸気管１２に固定される圧力噴射弁１３と、圧
力噴射弁１３と所定角度をもって配設され、先端に衝突
部１４ｃを有する燃料衝突部材１４とを備え、圧力噴射
弁１３の燃料噴射角内に燃料衝突部材１４の衝突部１４
ｃを位置させるとともに、衝突部１４ｃの位置を、必要
な霧化粒径が得られ、かつ、エアに対する貫通力が最適
になる位置に設定する。なお、燃料衝突部材１４として
超音波振動子ホーンを採用してもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｆ３０００、インディ
レース、Ｆ１レース用エンジン、耐久Ｃカー用エンジン
或いは欧州におけるアウトバーンにて使用されるエンジ
ン等の高回転、高出力エンジン用の燃料供給装置に関す
る。
レース、Ｆ１レース用エンジン、耐久Ｃカー用エンジン
或いは欧州におけるアウトバーンにて使用されるエンジ
ン等の高回転、高出力エンジン用の燃料供給装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、高回転、高出力エンジンにおい
て、吸気管のファンネル部に燃料供給弁および超音波振
動子ホーンを配設し、燃料を微粒化してエアとの混合を
良好にさせるとともに、燃料を管壁に余り付着させるこ
となく混合気の搬送速度を増大させ、出力を増大させる
方式を特願平１−８０６８５号により提案している。と
ころで、前記超音波振動子ホーンは、図７に示すよう
に、単一のロッド部材に基部１、基部１より小径の連結
部２、連結部２よりも大径の増幅部３および増幅部３よ
り小径の霧化部４が一体に成形加工されており、基部１
に電気・音響変換素子５が設けられている。基部１、連
結部２、増幅部３および霧化部４の直径を、それぞれａ
1、ａ2、ａ3、ａ4としたとき、（ａ1／ａ2）×（ａ3／
ａ4）は拡大率といわれ、超音波振動子ホーンの霧化処
理量を増大させるためには、最大振幅を増大させる必要
があり、そのためにはこの拡大率を増大させる必要があ
る。
て、吸気管のファンネル部に燃料供給弁および超音波振
動子ホーンを配設し、燃料を微粒化してエアとの混合を
良好にさせるとともに、燃料を管壁に余り付着させるこ
となく混合気の搬送速度を増大させ、出力を増大させる
方式を特願平１−８０６８５号により提案している。と
ころで、前記超音波振動子ホーンは、図７に示すよう
に、単一のロッド部材に基部１、基部１より小径の連結
部２、連結部２よりも大径の増幅部３および増幅部３よ
り小径の霧化部４が一体に成形加工されており、基部１
に電気・音響変換素子５が設けられている。基部１、連
結部２、増幅部３および霧化部４の直径を、それぞれａ
1、ａ2、ａ3、ａ4としたとき、（ａ1／ａ2）×（ａ3／
ａ4）は拡大率といわれ、超音波振動子ホーンの霧化処
理量を増大させるためには、最大振幅を増大させる必要
があり、そのためにはこの拡大率を増大させる必要があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方式においては、超音波振動子ホーンにおける燃料
霧化の処理量を増大させるためには、図８におけるＡ線
に示すように、超音波振動子ホーンに付与させる超音波
振動の振幅を増大させなければならない。そのために
は、前記した振動子ホーンの拡大率（ａ1／ａ2）×（ａ
3／ａ4）を増大させなければならず、振動子ホーンが大
型化するとともに消費電力が増大するという問題を有し
ている。
来の方式においては、超音波振動子ホーンにおける燃料
霧化の処理量を増大させるためには、図８におけるＡ線
に示すように、超音波振動子ホーンに付与させる超音波
振動の振幅を増大させなければならない。そのために
は、前記した振動子ホーンの拡大率（ａ1／ａ2）×（ａ
3／ａ4）を増大させなければならず、振動子ホーンが大
型化するとともに消費電力が増大するという問題を有し
ている。
【０００４】また、超音波振動子ホーンに供給する燃料
圧力は、霧化部４に燃料を液滴を乗せてやる程度の圧力
のため、エアに対するペネトレーション（貫通力）が弱
く、とくにエンジンの高速回転時にはエアとの混合が不
十分になり、所望の出力が得られないという問題を有し
ている。
圧力は、霧化部４に燃料を液滴を乗せてやる程度の圧力
のため、エアに対するペネトレーション（貫通力）が弱
く、とくにエンジンの高速回転時にはエアとの混合が不
十分になり、所望の出力が得られないという問題を有し
ている。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、小型の装置で霧化処理量を増大させるとともに、エ
アに対する貫通力を増大させることにより、エンジンの
高出力化および燃費の低減を図ることができる内燃機関
用燃料供給装置を提供することを目的とする。
て、小型の装置で霧化処理量を増大させるとともに、エ
アに対する貫通力を増大させることにより、エンジンの
高出力化および燃費の低減を図ることができる内燃機関
用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】そのために本発明の内燃
機関の燃料供給装置は、吸気管１２に固定される圧力噴
射弁１３と、圧力噴射弁１３と所定角度をもって配設さ
れ、先端に衝突部１４ｃを有する燃料衝突部材１４とを
備え、圧力噴射弁１３の燃料噴射角内に燃料衝突部材１
４の衝突部１４ｃを位置させるとともに、衝突部１４ｃ
の位置を、必要な霧化粒径が得られ、かつ、エアに対す
る貫通力が最適になる位置に設定することを特徴とす
る。また、燃料衝突部材１４として超音波振動子ホーン
１５を採用してもよく、その場合、超音波振動子ホーン
は、基部に設けられる電気音響変換素子１５ａと、基部
に連続して形成される霧化部１５ｃとからなる。なお、
上記構成に付加した番号は図面と対比させるためのもの
であり、これにより本発明の構成が何ら限定されるもの
ではない。
機関の燃料供給装置は、吸気管１２に固定される圧力噴
射弁１３と、圧力噴射弁１３と所定角度をもって配設さ
れ、先端に衝突部１４ｃを有する燃料衝突部材１４とを
備え、圧力噴射弁１３の燃料噴射角内に燃料衝突部材１
４の衝突部１４ｃを位置させるとともに、衝突部１４ｃ
の位置を、必要な霧化粒径が得られ、かつ、エアに対す
る貫通力が最適になる位置に設定することを特徴とす
る。また、燃料衝突部材１４として超音波振動子ホーン
１５を採用してもよく、その場合、超音波振動子ホーン
は、基部に設けられる電気音響変換素子１５ａと、基部
に連続して形成される霧化部１５ｃとからなる。なお、
上記構成に付加した番号は図面と対比させるためのもの
であり、これにより本発明の構成が何ら限定されるもの
ではない。
【０００７】
【作用】本発明においては、例えば図１に示すように、
圧力噴射弁１３から吸気管１２内に燃料を噴射すると、
燃料は、燃料衝突部材１４の衝突部１４ｃに衝突し霧化
され、燃料衝突部材１４の衝突部１４ｃの位置を、必要
な霧化粒径が得られ、かつ、エアに対する貫通力が最適
になる位置に設定すれば、エンジンの高出力化を図るこ
とができる。
圧力噴射弁１３から吸気管１２内に燃料を噴射すると、
燃料は、燃料衝突部材１４の衝突部１４ｃに衝突し霧化
され、燃料衝突部材１４の衝突部１４ｃの位置を、必要
な霧化粒径が得られ、かつ、エアに対する貫通力が最適
になる位置に設定すれば、エンジンの高出力化を図るこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。図１は、本発明の内燃機関の燃料供給装置の１実
施例を示す断面図である。燃料供給装置１１は、空気取
入部であるファンネルを形成する吸気管１２と、吸気管
１２の取付部１２ａに固定される圧力噴射弁１３と、同
じく吸気管１２の取付部１２ａに取り付けられる燃料衝
突部材１４とから構成される。
する。図１は、本発明の内燃機関の燃料供給装置の１実
施例を示す断面図である。燃料供給装置１１は、空気取
入部であるファンネルを形成する吸気管１２と、吸気管
１２の取付部１２ａに固定される圧力噴射弁１３と、同
じく吸気管１２の取付部１２ａに取り付けられる燃料衝
突部材１４とから構成される。
【０００９】圧力噴射弁１３の軸すなわち噴射方向は、
吸気管１２の軸と角度αをなすように配置され、燃料衝
突部材１４の軸は、圧力噴射弁１３の軸と角度βをなす
ように配置される。燃料衝突部材１４は、回動部１４
ａ、取付部１２ａに螺合されるネジ部１４ｂおよび衝突
部１４ｃを有し、回動部１４ａを回動させることによ
り、先端の衝突部１４ｃを吸気管１２内に摺動可能に配
設している。燃料衝突部材１４の衝突部１４ｃは、圧力
噴射弁１３における燃料の噴射角γ内で所定の位置に調
節される。
吸気管１２の軸と角度αをなすように配置され、燃料衝
突部材１４の軸は、圧力噴射弁１３の軸と角度βをなす
ように配置される。燃料衝突部材１４は、回動部１４
ａ、取付部１２ａに螺合されるネジ部１４ｂおよび衝突
部１４ｃを有し、回動部１４ａを回動させることによ
り、先端の衝突部１４ｃを吸気管１２内に摺動可能に配
設している。燃料衝突部材１４の衝突部１４ｃは、圧力
噴射弁１３における燃料の噴射角γ内で所定の位置に調
節される。
【００１０】なお、先端の衝突部１４ｃの形状は、板
状、棒状等任意の形状でよく、また、燃料衝突部材１４
の軸と圧力噴射弁１３の軸との角度βを変えることによ
り、噴霧形状、噴霧速度を自由に変えることができる。
状、棒状等任意の形状でよく、また、燃料衝突部材１４
の軸と圧力噴射弁１３の軸との角度βを変えることによ
り、噴霧形状、噴霧速度を自由に変えることができる。
【００１１】上記構成からなる本発明の作用について説
明する。圧力噴射弁１３から吸気管１２内に燃料を２〜
５ｋｇ／ｃｍ2 程度で噴射すると、燃料は、燃料衝突部
材１４の衝突部１４ｃに衝突し霧化される。図３および
図４は実験結果を示し、図３は燃料流量（処理量）と霧
化された粒径との関係、図４は燃料流量（処理量）と霧
化液滴のエアに対する貫通力（流速）との関係を示して
いる。図中、Ａ線は衝突部１４ｃを燃料に衝突させない
場合を、Ｂ線は衝突部１４ｃを燃料の噴射角γ内で５０
％衝突させる場合を、Ｃ線は衝突部１４ｃを燃料に１０
０％（図１の状態）衝突させる場合を示している。
明する。圧力噴射弁１３から吸気管１２内に燃料を２〜
５ｋｇ／ｃｍ2 程度で噴射すると、燃料は、燃料衝突部
材１４の衝突部１４ｃに衝突し霧化される。図３および
図４は実験結果を示し、図３は燃料流量（処理量）と霧
化された粒径との関係、図４は燃料流量（処理量）と霧
化液滴のエアに対する貫通力（流速）との関係を示して
いる。図中、Ａ線は衝突部１４ｃを燃料に衝突させない
場合を、Ｂ線は衝突部１４ｃを燃料の噴射角γ内で５０
％衝突させる場合を、Ｃ線は衝突部１４ｃを燃料に１０
０％（図１の状態）衝突させる場合を示している。
【００１２】これによれば、衝突割合が５０％以上で必
要な霧化粒径が得られ、また、貫通力は、衝突部１４ｃ
を燃料に１００％衝突させる場合よりも、５０％衝突さ
せる場合の方が大きいことが判明した。従って、燃料衝
突部材１４の衝突部１４ｃの位置を、必要な霧化粒径が
得られ、かつ、エアに対する貫通力が最適になる位置に
設定すれば、エンジン高出力化を図ることができる。そ
して、この位置はエンジン毎に実験により求め、燃料衝
突部材１４の回動部１４ａを回動調節して最適な位置に
設定する。なお、回動部１４ａをアクチュエータに連結
し、アクセル開度およびエンジン回転数により制御する
ようにしてもよい。
要な霧化粒径が得られ、また、貫通力は、衝突部１４ｃ
を燃料に１００％衝突させる場合よりも、５０％衝突さ
せる場合の方が大きいことが判明した。従って、燃料衝
突部材１４の衝突部１４ｃの位置を、必要な霧化粒径が
得られ、かつ、エアに対する貫通力が最適になる位置に
設定すれば、エンジン高出力化を図ることができる。そ
して、この位置はエンジン毎に実験により求め、燃料衝
突部材１４の回動部１４ａを回動調節して最適な位置に
設定する。なお、回動部１４ａをアクチュエータに連結
し、アクセル開度およびエンジン回転数により制御する
ようにしてもよい。
【００１３】図２は、本発明の内燃機関の燃料供給装置
の他の実施例を示す断面図である。なお、図１の実施例
と同一の構成については、同一番号を付けて説明を省略
する。本実施例においては、燃料衝突部材１４として超
音波振動子ホーン１５を用いる。超音波振動子ホーン１
５は、基部に設けられる電気・音響変換素子１５ａと、
衝突部を形成する霧化部１５ｃとを備え、Ｏリング１５
ｂを介して取付部１２ａに支持されている。
の他の実施例を示す断面図である。なお、図１の実施例
と同一の構成については、同一番号を付けて説明を省略
する。本実施例においては、燃料衝突部材１４として超
音波振動子ホーン１５を用いる。超音波振動子ホーン１
５は、基部に設けられる電気・音響変換素子１５ａと、
衝突部を形成する霧化部１５ｃとを備え、Ｏリング１５
ｂを介して取付部１２ａに支持されている。
【００１４】そして、先端の霧化部１５ｃの位置を、必
要な霧化粒径が得られ、かつ、エアに対する貫通力が最
適になる位置に設定する。本実施例によれば、図８に示
すように、同一の霧化処理量を達成しようとすれば、従
来のＡ線と比較してＢ線に示すように、小さな振幅で処
理量が得られるため、図７で説明した振動子ホーンの拡
大率は小さくてすみ、従来の振動子ホーンと比較して連
結部２および増幅部３を省略し、基部１に直接霧化部４
を連続させることができ、その分だけ振動子ホーンの小
型化を図ることができるとともに、消費電力を低減させ
ることができる。なお、本実施例においても、超音波振
動子ホーン１５にアクチュエータを連結し、アクセル開
度およびエンジン回転数により制御するようにしてもよ
い。
要な霧化粒径が得られ、かつ、エアに対する貫通力が最
適になる位置に設定する。本実施例によれば、図８に示
すように、同一の霧化処理量を達成しようとすれば、従
来のＡ線と比較してＢ線に示すように、小さな振幅で処
理量が得られるため、図７で説明した振動子ホーンの拡
大率は小さくてすみ、従来の振動子ホーンと比較して連
結部２および増幅部３を省略し、基部１に直接霧化部４
を連続させることができ、その分だけ振動子ホーンの小
型化を図ることができるとともに、消費電力を低減させ
ることができる。なお、本実施例においても、超音波振
動子ホーン１５にアクチュエータを連結し、アクセル開
度およびエンジン回転数により制御するようにしてもよ
い。
【００１５】図５はエンジン回転数に対する出力の関係
を示した実験結果であり、標準エンジンに対する圧力差
を示している。Ａ線は従来の超音波振動子ホーンによる
もので、Ｂ線は本実施例の超音波振動子ホーンを用いた
もので、本実施例によればエンジンの高出力化を図るこ
とができる。
を示した実験結果であり、標準エンジンに対する圧力差
を示している。Ａ線は従来の超音波振動子ホーンによる
もので、Ｂ線は本実施例の超音波振動子ホーンを用いた
もので、本実施例によればエンジンの高出力化を図るこ
とができる。
【００１６】図６は４バルブ、５バルブ等のマルチバル
ブエンジンに適用する燃料衝突部材の他の実施例を示
し、衝突部１４ｃに仕切壁１４ｄを形成し、圧力噴射弁
１３から噴射される燃料を仕切壁１４ｄの両側に衝突さ
せ、それぞれの霧化燃料を２つの吸気弁１６、１６の方
向に向かわせるものである。
ブエンジンに適用する燃料衝突部材の他の実施例を示
し、衝突部１４ｃに仕切壁１４ｄを形成し、圧力噴射弁
１３から噴射される燃料を仕切壁１４ｄの両側に衝突さ
せ、それぞれの霧化燃料を２つの吸気弁１６、１６の方
向に向かわせるものである。
【００１７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施
例においては、スロットル弁の上流側に燃料供給装置を
設けているが、スロットル弁の下流側に燃料供給装置を
設けてもよい。
のではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実施
例においては、スロットル弁の上流側に燃料供給装置を
設けているが、スロットル弁の下流側に燃料供給装置を
設けてもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、吸気管に固定される圧力噴射弁と、該圧力噴
射弁と所定角度をもって配設され、先端に衝突部を有す
る燃料衝突部材とを備え、前記圧力噴射弁の燃料噴射角
内に前記燃料衝突部材の衝突部を位置させるとともに、
該衝突部の位置を、必要な霧化粒径が得られ、かつ、エ
アに対する貫通力が最適になる位置に設定するようにし
たため、小型の装置で霧化処理量を増大させるととも
に、エアに対する貫通力を増大させることにより、エン
ジンの高出力化および燃費の低減を図ることができる。
によれば、吸気管に固定される圧力噴射弁と、該圧力噴
射弁と所定角度をもって配設され、先端に衝突部を有す
る燃料衝突部材とを備え、前記圧力噴射弁の燃料噴射角
内に前記燃料衝突部材の衝突部を位置させるとともに、
該衝突部の位置を、必要な霧化粒径が得られ、かつ、エ
アに対する貫通力が最適になる位置に設定するようにし
たため、小型の装置で霧化処理量を増大させるととも
に、エアに対する貫通力を増大させることにより、エン
ジンの高出力化および燃費の低減を図ることができる。
【図１】本発明の内燃機関の燃料供給装置の１実施例を
示す断面図
示す断面図
【図２】本発明の内燃機関用燃料供給装置の他の実施例
を示す断面図
を示す断面図
【図３】燃料流量と霧化された粒径との関係を示す図
【図４】燃料流量と霧化液滴のエアに対する貫通力との
関係を示す図
関係を示す図
【図５】エンジン回転数に対する出力の関係を示す図
【図６】燃料衝突部材の他の実施例を示す図
【図７】従来の超音波振動子ホーンの側面図
【図８】超音波振動子ホーンの振幅と処理量との関係を
示す図
示す図
１２…吸気管、１３…圧力噴射弁、１４…燃料衝突部
材、１４ｃ…衝突部 １５…超音波振動子ホーン、１５ａ…電気音響変換素
子、１５ｃ…霧化部
材、１４ｃ…衝突部 １５…超音波振動子ホーン、１５ａ…電気音響変換素
子、１５ｃ…霧化部
Claims (2)
- 【請求項１】吸気管に固定される圧力噴射弁と、該圧力
噴射弁と所定角度をもって配設され、先端に衝突部を有
する燃料衝突部材とを備え、前記圧力噴射弁の燃料噴射
角内に前記燃料衝突部材の衝突部を位置させるととも
に、該衝突部の位置を、必要な霧化粒径が得られ、か
つ、エアに対する貫通力が最適になる位置に設定するこ
とを特徴とする内燃機関の燃料供給装置。 - 【請求項２】前記燃料衝突部材が超音波振動子ホーンで
あり、該超音波振動子ホーンは、基部に設けられる電気
音響変換素子と、基部に連続して形成される霧化部とか
らなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃
料供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21894591A JPH05209578A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21894591A JPH05209578A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209578A true JPH05209578A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=16727797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21894591A Pending JPH05209578A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 内燃機関の燃料供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05209578A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112145328A (zh) * | 2020-10-22 | 2020-12-29 | 河北工业大学 | 一种fsae赛车用的喷油底座 |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP21894591A patent/JPH05209578A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112145328A (zh) * | 2020-10-22 | 2020-12-29 | 河北工业大学 | 一种fsae赛车用的喷油底座 |
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