JPH06346798A - 内燃機関用キャブレータ - Google Patents

内燃機関用キャブレータ

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JPH06346798A
JPH06346798A JP6123259A JP12325994A JPH06346798A JP H06346798 A JPH06346798 A JP H06346798A JP 6123259 A JP6123259 A JP 6123259A JP 12325994 A JP12325994 A JP 12325994A JP H06346798 A JPH06346798 A JP H06346798A
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fuel
carburetor
venturi
airflow
flow
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JP6123259A
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George A Boswell
エイ ボスウエル ジヨージ
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M9/00Carburettors having air or fuel-air mixture passage throttling valves other than of butterfly type; Carburettors having fuel-air mixing chambers of variable shape or position
    • F02M9/02Carburettors having air or fuel-air mixture passage throttling valves other than of butterfly type; Carburettors having fuel-air mixing chambers of variable shape or position having throttling valves, e.g. of piston shape, slidably arranged transversely to the passage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M17/00Carburettors having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of preceding main groups F02M1/00 - F02M15/00
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M19/00Details, component parts, or accessories of carburettors, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M1/00 - F02M17/00
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  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関用キャブレータにおいてキャブレー
タのベンチュリーまたは気流流路内に良好に配置される
気流面を実現する。 【構成】 燃料を受け入れ保持するための室部分、そこ
を通る空気の流路を形成する側壁部分、入口開口部と出
口開口部およびその間の狭められたくびれ部分を備える
気流流路、この流路を通って流れる空気が気流面上を流
れるように前記入口開口部と前記くびれ部分の間の前記
側壁部分に隣接する前記流路内に配置される気流面、そ
の際この気流面から間隔を置いた位置で自由な流れの速
度で前記気流面上を空気が流れるようにし、前記自由な
流れの速度より大きいそこの領域上での気流速度を前記
気流面が提供するようにし、更に前記気流面のより大き
な速度領域の近くに位置する前記流路と通じるオリフィ
ス、および前記室部分と前記オリフィスとを通じさせる
ための手段を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用キャブレー
タに関し、特に、大幅にその性能および効率を改善する
キャブレータの改良型燃料送出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車、航空機、船舶、単車、および小
型オフロード用スポーツ車、ならびにチェーンソー、芝
刈機、園芸装置、発電機などの動力装置に使用される内
燃機関用の一般的なキャブレータは、断面端部分をより
広く、中間つまりスロートをより狭く画成する側壁をそ
の回りに備えた形状であるベンチュリー形として特徴づ
けられる形状の気流流路を具備する。この流路つまりベ
ンチュリーは、そこを通る気流を調整するためにさまざ
まな角度の向きで配置することができる、その中に位置
するスロットル板だけではなく、常温始動を容易にする
ために同様に動かすことができるチョーク板も具備す
る。燃料は、側壁に位置する1つ以上の出口またはオリ
フィスを通して、および自由な空気の流れとして知られ
ているものの中のベンチュリーの中心部に位置するブー
スタと呼ばれる構造物内の管状の部材上の出口をも通し
てベンチュリーに送られる。自由な空気の流れとは、ベ
ンチュリー自体の側壁を含む気流内のいかなる物体によ
っても影響を受けない、ベンチュリーを通る気流部分で
ある。燃料は、そこと通じる1つ以上の燃料回路によっ
て1つ以上のオリフィスまで、およびブースタまで送出
される。燃料回路のそれぞれが、オリフィスを燃料受入
れ手段および燃料保持手段と通じる1つ以上の燃料導管
または通路を具備する。
【0003】一般的にキャブレータには2種類ある。第
1の種類は、燃料導入弁を作動するフロート機構によっ
て燃料の送出を制御する燃料ボールを具備することを特
徴とする。第2の種類はダイアフラムキャブレータとし
て知られているもので、燃料を保持するための1つ以上
の燃料室または空洞部、ダイアフラム型部材によって制
御されるそこまでの燃料の送出を調整する導入弁を備え
ることができる。
【0004】フロートボール型キャブレータおよびダイ
アフラム型キャブレータの両方における燃料のベンチュ
リーへの流れは、ベンチュリーを流れるかあるいは通過
する空気と、通常はキャブレータの別部分に存在する大
気圧である別の圧力との間に存在する差圧あるいは圧力
低下に大きく依存する。燃料の流れを引き起こすのに必
要となるベンチュリー内の圧力は、空気の流れをベンチ
ュリーを通して大気から引き出すエンジンの動作によっ
て作り出される負圧または部分的な真空状態である。こ
の部分的な真空状態は、ブースタ内またはベンチュリー
の側壁上あるいはその両方に位置する燃料送出オリフィ
スを通して、燃料がそこで空気と混ざりエンジン内に引
き入れられるベンチュリー内に、燃料を引き入れるため
に作動する。フロートボール型キャブレータでは、当業
者には周知のように、燃料はボールから引き出されるの
で、ボール内の燃料油面が事前に決定された一定のレベ
ルまでまたはそれ以下に下がると、この燃料を交換する
ために導入弁が開く。ダイアフラム型キャブレータで
は、ベンチュリーからの負圧または部分的な真空状態
が、ダイアフラム活性信号として作動する。ダイアフラ
ム活性信号は、1つ以上の燃料流路を通して、ダイアフ
ラムの一方の側に伝達され、ダイアフラムのもう一方の
側は一般的には大気圧と通じている。同様に当業者には
周知のように、ダイアフラム上で作用する差圧により、
真空側に向かってダイアフラムの偏向が生じ、導入弁を
作動させ、燃料が燃料供給源から燃料室に入る。
【0005】定常状態条件下では、前述のキャブレータ
は、通常、満足の行く性能を提供する。しかし、変化す
る条件または動的な条件下では、このようなシステムは
幾つかの重要な欠点を被る。例えば、ベンチュリーを通
る空気の流れを増加させるためにスロットル弁位置が変
更されると、このより開かれた状況が原因となってベン
チュリー内の部分的な真空状態が瞬間的に弱まり、真空
信号が低下し、ベンチュリーに送出される燃料は、増加
せずに減少する。このスロットルの変化により、エンジ
ンに流れ込む空気の流れの中でサスペンションの霧化さ
れた燃料または乳化された燃料の一部がサスペンション
をやめさせるため、燃焼が不十分で、瞬間的に性能がエ
ンジンに遅れを取り、エンジンスモークも増加する。こ
のスモークの問題は、特にツーサイクルエンジンで顕著
である。真空信号の瞬間的な低下は、ダイアフラムの活
性化も遅延させ、燃料に対するより大きなニーズに即応
できなくなるため、同様に望ましくないエンジンへの空
気の希薄なショットとして知られる状態が生じる。
【0006】ダイアフラム型キャブレータは、燃料の漏
れやこぼれなしに直立または垂直以外の向きでの動作を
可能とするために密封型装置であるため、フロートボー
ル型キャブレータで一般的に見られる空気と通じるエア
ブリードシステムとして知られる装置を具備しない。こ
のエアブリードシステムは、一定の操作条件下では、真
空ブレーカまたは反サイホン装置として作動可能であ
る。エアブリードシステムを搭載しないダイアフラム型
キャブレータの短所とは、突然の減速時などにおいての
スロットル板が突然閉じられたときに、キャブレータを
燃料であふれさせるために、真空ブレークなしに、真空
信号が大幅に上昇するという点である。このあふれによ
って、エンジン動作にスタンブルとして知られる不安定
な性能が生じ、エンジンが失速し、停止することさえあ
る。さらに、この突然の真空信号の上昇により早期の疲
れが生じ、ダイアフラム型キャブレータの導入弁手段と
結び付いたばね部材の効果が減少し、弁シートおよびニ
ードル弁部材の過剰な摩耗が生じることがある。この結
果として生じるばね効果の低下および弁の摩耗は、各キ
ャブレータの動作が密接に同期していなければならない
複数のキャブレータを使用した応用例では特に問題があ
る。また、この問題のため、キャブレータ用のジェット
サイズの選択は、特に重大になる。
【0007】上述の真空信号に関連した燃料送出問題の
多くの解決策が試されたが、限られた範囲でしか成功し
なかった。例えば、ある解決策は、加速器およびその類
似物に異なったジェットサイズを使用し、導入弁のばね
定数を変化させることにより、不安定または不十分な真
空信号を補うというものだった。別の解決策では、取入
れ口の圧力条件を調整するためにキャブレータの取入れ
口側に位置する気流制限装置などの手段を使用すること
により、真空信号を調整しようとする試みが行われた。
別の解決策は、ベンチュリーおよびそれを通る空気の流
れ内のさまざまな位置での真空条件に呼応するため、お
よび異なったスロットル弁位置に呼応するために、1つ
以上の燃料送出オリフィスを配置することであった。さ
らに、前述の問題点を排除しようとして、代替燃料送出
手段として燃料注入システムが使用された。しかし燃料
注入方式はわずかばかり満足の行く結果をもたらすだけ
で、複雑さと費用を増し、さらに別の問題点につながる
こともある。
【0008】上述の不安定かつ不十分な真空信号に関係
する燃料送出の問題点に加え、周知の従来技術によるキ
ャブレータは他にも数多くの長年に渡る問題点を欠点と
して持っている。例えば、常温始動に必要なチョーク機
構によりキャブレータの複雑さはさらに増し、キャブレ
ータは信頼性を欠き頻繁な調整を必要とする。既知のキ
ャブレータを使用して吸引されるエンジンのエミッショ
ンレベルは、特にエミッションに焦点を当てた政府の規
制強化を考慮すると受け入れがたいほど高くなる。これ
は、ツーサイクルエンジンに関して特に問題である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述の試行された解決
策および代替策とは異なり、本発明は、新型キャブレー
タの設計に取り入れることが可能で、さらに重要な点と
して既存のキャブレータにも改装可能である、前述の問
題点を解決するための単純で、信頼性があり、安価な手
段を提供することを課題とする。また、本発明は既存の
燃料送出手段と置き換えたり、それと共用することもで
きるものを開発しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、既知の従来技
術によるキャブレータに関連した短所および問題点の多
くを克服し、内燃機関のより優れた性能およびさらに効
率的な作動を提供できる改良型キャブレータの構造、動
作および取り付け方法を教示する。本発明は、フロート
ボール型キャブレータおよびダイアフラム型キャブレー
タの両方における前述の燃料送出システムに関連した問
題点の多くを排除あるいは少なくとも大幅に削減するこ
とができる。例えば本発明は、スロットルの変化に呼応
して実質的に瞬間的に燃料送出を行うことができる。さ
らに、燃料送出の速度は、実質上スロットル位置および
エンジン負荷に正比例する。この呼応性により、エンジ
ンのニーズおよび変化するスロットルの状況に呼応して
燃料を円滑に、連続的に送出できるようになる。本発明
は、さらに、エンジンの性能を改善し、エミッションを
引き下げるために、さらに完全かつ効率的な燃焼が達成
できるようにより優れた空気と燃料の混合を容易にす
る。
【0011】本発明は、改良型燃料送出手段をキャブレ
ータ流路またはベンチュリーくびれ部分つまりスロート
のベンチュリー上流に配置することにより、前記および
それ以外の利点を提供する。さらに、同様にベンチュリ
ーのくびれ部分上に配置可能ではあるが、ベンチュリー
を通って流れる中央のまたは自由な空気の流れのより近
くに配置されるという点が重要な従来の燃料ブースタと
異なり、本発明の燃料送出手段は、ベンチュリーの側壁
に隣接して配置される。後述のように、燃料送出手段を
ベンチュリーの側壁に隣接し、そのくびれ部分つまりス
ロート上で、より速く移動する空気の流れの中に配置す
るので、この位置の方が好まれる。本発明が、ベンチュ
リーの側壁上あるいは側壁に隣接して位置する、空気力
学的な特性を持つ気流または制御面を具備することが重
要である。この空気力学的な気流または制御面は、翼と
同様に、このような表面上の気流が、このような面の近
くの自由な流れの速度に比較して加速されるように、翼
のエーロフォイルの形状に類似する形状をしているのが
望ましい。ここでも同様に、本発明の気流面の近くの自
由な空気の流れ速度は、このような面の形状によって影
響されないように、このような面から充分に間隔を置い
た気流のその速度である。さらに特定すると、この気流
または制御面は、自由な空気の流れ速度より大きいか速
い。できればその上での速度が最大または少なくとも最
大に近い面上の位置で、この空気力学的な気流面上にあ
るいは隣接して位置する1つ以上の燃料送出出口または
オリフィスを具備することも本発明にとって重要であ
る。
【0012】本発明に従って構成された燃料送出手段
が、気流または制御面上の空気の速度に、事実上正比例
するベンチュリーを通って移動する空気の流れに燃料を
導入できるようになる真空信号を提供できることが判明
している。また、この面上の空気の速度が、性能のず
れ、失速、遅れ、およびそれに類似した現象を起こさず
に、スロットル位置、エンジン負荷などにおける変化
に、事実上直接呼応して燃料を提供できるように、スロ
ットル位置およびエンジンの要求に密接に対応すること
も判明している。
【0013】さらに、強度においてそこでの気流速度に
対応する真空信号を形成し、真空信号が、従来のブース
タおよびその他の燃料送出回路が提供するよりはるかに
大きいことが実験から判明した。本発明が提供する真空
信号は、実際、1つ以上の燃料送出出口を通って通じる
燃料が、従来の燃料送出手段と比較した場合に、霧化ま
たは乳化した流れとしてではなく蒸気として、ベンチュ
リーを通って移動する空気の流れに入るほど大きいこと
が分かった。この気化燃料は、燃焼および効率を改善
し、エミッションを下げるため、さらに優れた空気と燃
料の混合比を提供すると考えられている。また、本発明
の燃料送出手段をベンチュリーのくびれ部分の上流に位
置させると、気化燃料が、より優れた空気と燃料の混合
比を提供するためにそこを通る気流速度の上昇が原因
で、くびれ部分を通して加速されるようになる。さら
に、燃料がエンジン潤滑用オイルを含むツーサイクルエ
ンジンでは、本発明を使用するとエンジンの潤滑がさら
によくなることが観測された。
【0014】本発明による構造の別の利点は、多岐に渡
る種類のキャブレータに使用するためのその適応性にあ
る。本発明による構造は、フォーサイクルエンジンとツ
ーサイクルエンジンの両方用のキャブレータで使用する
ために取り入れることができる。本発明の構造は、単独
の燃料送出手段としても使用できるし、あるいはブース
タなどの既存のあるいはその他の燃料送出手段と関連ま
たは協力して使用することもできる。例えば本発明は、
プライミング用、またはそれ以外では真空信号、呼応
性、およびキャブレータの主要回路と中間回路またはバ
イパス燃料回路のそれ以外の燃料送出特性を改善または
強化する目的で真空信号を提供するために使用すること
ができる。
【0015】本発明による構造は、完全に新しいキャブ
レータの設計に取り入れることが可能であるだけではな
く、既存のキャブレータにも容易に取り入れ、改良する
ことができる。この点において、本発明の燃料送出手段
は、適当な空気力学的特性を有する気流または制御面と
して、キャブレータ側壁上の既存の面を使用するキャブ
レータなどに取り入れることができる。また本発明は、
新規に取り付けられた面、または取り付けられたのでな
ければベンチュリーに位置する面を具備することができ
る。さらに本発明に従った燃料送出オリフィスまたは出
口は、ジェット、ニードル弁およびその類似物などの、
そこを通る燃料の流れを計測するためにそこと結び付い
た手段を具備し、燃料送出オリフィスは、燃料送出特性
を調節するためにキャブレータ流路に相対して移動可能
なねじ込み部材などの、可動部材上に位置することがで
きる。可動部材は、異なった形状、大きさまたは他のパ
ラメータを持つオリフィスを備えたその他の部材で置き
換えることも可能である。
【0016】さらに、補助的な空気力学面およびオリフ
ィスを、スロートまたはくびれ部分に隣接あるいはその
下などのベンチュリー内のどこか別の場所に位置できる
主要回路または中間回路などの、キャブレータのその他
の回路と関連して使用することができる。本発明は、移
動する空気や気体の流れに液体を送出するために利用す
ることもできる。例えば、本発明は、ツーサイクルエン
ジンの空気の流れまたは空気と燃料の混合物にオイルを
送出するために使用することができる。燃料注入システ
ムおよび化学処理、製造およびその他の応用例と関連す
る使用にも利用が予想される。例えば、本発明は、スロ
ットルボディー型燃料注入システムおよびポート型燃料
注入システムの双方と関連した補足的な気化燃料供給源
として使用することができる。
【0017】したがって、本発明は、内燃機関の作動お
よび性能を改善することを特徴とする。
【0018】本発明の第2の特徴は、内燃機関のスロッ
トル呼応の改善、さらに特定すると、不十分または不安
定なキャブレータ真空信号が原因の性能のずれ、あふ
れ、遅れ、スタンブル、および失速を大幅に削減あるい
は排除することである。
【0019】本発明の第3の特徴は、内燃機関をさらに
効率よく、望ましくないエンジンのエミッションを削減
することである。
【0020】本発明の第4の特徴は、スロットル位置お
よびエンジンの需要における変化に事実上瞬時に応答す
るキャブレータ用の燃料送出手段を提供することであ
る。
【0021】本発明の第5の特徴は、より優れた空気燃
料混合比を内燃機関に提供することである。
【0022】本発明の第6の特徴は、従来の燃料送出手
段と交換し、またそれと協調して使用可能なキャブレー
タ用改良型燃料送出手段を提供することである。
【0023】本発明の第7の特徴は、取り入れ口の気流
抑制装置、ブースタ、およびキャブレータを通る気流を
妨害あるいは削減するその他の従来の手段に対する必要
性を排除することである。
【0024】本発明の第8の特徴は、複数のキャブレー
タユニットの同期作動を改善することである。
【0025】本発明の第9の特徴は、多岐に渡る種類の
キャブレータと使用可能な改善型燃料送出手段を提供す
ることである。
【0026】本発明の第10の特徴は、ツーサイクル内
燃機関およびフォーサイクル内燃機関に使用可能な改良
型燃料送出手段を提供することである。
【0027】本発明の第11の特徴は、経済的であっ
て、新型キャブレータの設計のみならず既存のキャブレ
ータにも取り入れることが可能なキャブレータ用改良型
燃料送出手段を提供することである。
【0028】
【実施例】本発明のその他の特徴、および利点は、図面
を参照した以下の実施例の説明によって明らかとなるで
あろう。
【0029】図1は、自動車、単車、航空機、船舶、オ
フロードスポーツ自動車、およびその他の内燃機関動力
装置のような乗り物用のガソリンで動くエンジンに関連
して一般的に使用される、従来技術によるフロートボー
ル型キャブレータおよびダイアフラム型キャブレータの
両方を表すベンチュリー10を示している。ベンチュリ
ー10は、それぞれ向かい合う入口開口部16と出口開
口部18の間に伸びる流路14を画成する側壁12を具
備する。ベンチュリー10の特徴とは、流路14内のよ
り狭いかあるいはより締め付けられた中間部分つまりス
ロート部分20を画成する側壁12を持った構造物の形
状にある。ベンチュリー10は、ベンチュリー10に入
口開口部16を通って入る空気の流れが、くびれつまり
スロート部分20を通過する際に速度の上昇および圧力
の低下を経験し、空気の流れは出口開口部18を通して
外に出るという既知の原則に従って作動する。従来技術
による燃料送出手段は、ベンチュリー10に関連して示
され、流路14燃料供給源を通じさせる複数個の流路2
2を具備する。ブースタ24も、流路14の中央に位置
する。燃料供給源から出た燃料は、通常は負圧または部
分的な真空状態である流路内の圧力状況、および通常は
キャブレータの別の部分に存在する大気圧である別のよ
り高い圧力に呼応して、流路22を通過して流路14に
入る。燃料がベンチュリー10を通して流れる空気と混
合してから、空気燃料の混合物は出口開口部18を経由
してベンチュリー10を出て、内燃機関の取り入れ口
(図示されていない)に入る。図1に示されるような従
来技術の燃料送出手段と関連する欠点は、前記に詳細に
説明され、性能のずれ、低品質の作動、スタンブル、遅
れ、および類似した現象だけではなく過剰なスモーク、
およびその他のエミッションを含む。
【0030】図2を参照すると、図1のベンチュリー1
0が、前述の欠点および従来技術による燃料送出手段と
関連した問題点を克服するためにそこに本発明の改良型
燃料送出手段の一つの実施例を取り入れるために改良さ
れて示されている。本発明は、その上での改善された気
流速度を提供する空気力学特性を有する気流面26、お
よび燃料供給源30と通じる燃料送出オリフィス28を
具備する。気流面26は、ベンチュリー10の側壁12
に隣接するだけではなく、スロート部分20の入口また
は上流側に隣接して位置する。空気力学的特性を有する
気流面26は、先の方の端つまり上流部分32、先の方
の端32に向かい合って位置する後ろの方の端、つまり
下流部分34、および気流速度が、次に説明するように
気流面の他の位置においてより大きくなる先の方の端と
後の方の端の間に位置する面部分36を具備する。気流
面26は、翼の上部面部分の形状に類似した形状の外郭
を持ち、翼の形状を形成し、その翼の形状が異なったキ
ャブレータおよび応用例で変化することができるのが望
ましい。
【0031】最適な空気力学的気流面26を配置するた
めのベンチュリー内の正確な位置、その迎え角は、最適
空気力学的気流面のその他のパラメータと同様に、所望
の作動特性およびそこで求められている性能上の特性に
基づいて、特定のキャブレータ応用例に関して決定する
ことができる。例えば、既知の空気力学的特性に従っ
て、翼の上部面上を流れる空気の流れの速度は、このよ
うな翼のエーロフォイルに沿ったさまざまな位置での自
由な流れの速度より高く、または大きくなり、このよう
な翼上の気流は一つの特定な点またはこのような翼上の
位置で最大となる。さらに、ベンチュリーを通る気流の
原理に従って、図1に示される部分20のようなスロー
トつまりくびれ部分に入り込む気流の速度は、空気の流
れの中心近くより側壁に隣接した部分で大きくなる。し
たがって、前述の空気力学的特性を有する面をベンチュ
リーのくびれ部分つまりスロートの上流で、その側壁に
隣接して位置させると、これらの原理の両方を利用で
き、速度がその上での自由な流れに相対して大きくな
り、ベンチュリー面のその他の部分上での気流に相対し
て高くなる空気力学的面26上の面部分つまり領域36
が提供される。オリフィス28(図2)は、このさらに
速度が大きい領域36に位置するのが望ましい。オリフ
ィス28を面26上の最大気流速度の地点に位置するの
が理想ではあるが、本発明の目的および利点のすべて
は、オリフィスが、面上の気流の速度が自由な流れの速
度より大きくなる空気力学的面26の任意の位置に位置
させれば達成される。
【0032】さらに高い速度の面の領域36に燃料送出
オリフィス28を位置させると、図1の24に示される
ブースタのような中央に位置するブースタ内などに位置
する燃料送出出口によって提供可能な場合よりはるかに
優れ、くびれ部分20の近く、つまりそこからの下流の
ようなベンチュリーの壁に沿ったその他の位置にある燃
料送出出口よりも優れた燃料送出特性が提供されること
が判明している。例えば、次に説明される、燃料ブース
タだけではなくくびれ部分の下のベンチュリーの側壁上
に位置する燃料送出出口を具備するミクニ(商品名)キ
ャブレータでは、本発明に従ってオリフィス28を通し
て伝達される負圧状況が、燃料ブースタからおよび同じ
操作条件下でのその他の従来の技術による燃料出口のど
れかから伝達される真空信号より大幅に大きいことが判
明した。また、本発明に従ってオリフィスを通した真空
条件が、実質上スロットル位置およびエンジン負荷と直
接的に対応して変化し、燃料送出率も、実質上スロット
ルおよびエンジン負荷と直接対応することも観測され
た。この結果、ずれ、遅れ、およびスタンブルがないエ
ンジン性能となり、エミッションおよびスモークも減少
した。
【0033】本発明のオリフィス28の大きさおよび形
状などのさまざまなパラメータは変更可能であり、それ
と通じる導管は、所望の燃料送出特性を提供するため
に、面26に相対しその上を移動する空気の流れに相対
した角度の向きで配置可能である。オリフィス28は、
導管38のような1つ以上の導管または流路を経由して
燃料供給源30と通じ、以下に説明される特殊な実施例
に関連してより詳細に説明される。
【0034】以下に本発明の実施例を参照すると、図
3、図4および図5は、日本のミクニ社製の典型的なダ
イアフラム型キャブレータ40を示す。ミクニキャブレ
ータ40は、前述のように、入口開口部16と出口開口
部18の間に伸びる流路14を画成する側壁12を提供
する外部本体部分42を具備する。外部本体部分42
は、さらに、ベンチュリーのくびれつまりスロート部分
20を形成する入口開口部16と出口開口部18の間の
流路14の中に伸びる通常は環状の部分44を具備す
る。キャブレータ40は、スロート部分20に隣接する
流路14の中央に位置するブースタ24を具備する。ブ
ースタ24は、支持構造物46によって流路14内で支
持される。
【0035】さらに図4を参照すると、燃料は、入口開
口部48を通して燃料供給源(図示されていない)から
ミクニキャブレータ40に送出され、流路50を通し
て、燃料が主燃料室54に入るためにその中を通過しな
ければならない入口ニードル弁52に通じる。主燃料室
54は、ダイアフラム部材56によって片側が封じられ
ている。ダイアフラムカバー部材57は、ダイアフラム
部材56を覆い、保護し、燃料室54の反対側のダイア
フラムの側面に大気圧を通じさせるために、その中を通
る孔59を具備する。ダイアフラム部材56は、非常に
正確なばね定数特性を持つ制御アームばね60の力に抗
して作動する制御アーム58を経由して入口ニードル弁
52を制御する。燃料測定ブロック62は、主燃料室5
4を、上部燃料室64および下部燃料室66を具備する
補助的な燃料室から分離し、各上部燃料室と下部燃料室
は、ゴムのようなガスケット部材68によって互いに分
離されている。燃料は、主燃料室54から上部燃料室6
4と下部燃料室66に測定ブロック62内の流路70を
通り、流路70から上部燃料室64に流れ込むことがで
きる。フラッパタイプの弁72によって、流路70を通
る燃料の逆流は妨げられる。下部燃料室66内に位置す
る燃料は、パイロットジェット74を通過して、燃料が
パイロット出口76を通してベンチュリー10の流路1
4の中に送出可能な低速燃料回路と中速燃料回路に入
り、そこを通過する流速は、低速ニードル弁78によっ
て制御される。燃料は、この燃料回路からバイパス出口
80を通してベンチュリー10の流路14にも流れ込
む。上部燃料室64内の燃料は、主ジェット82および
高速ニードル弁84によって制御される高速調整回路を
通して、ならびにブースタ入口導管85を通して、ブー
スタ24上の主出口86へ通過可能である。
【0036】ミクニキャブレータ40は、さらに、気流
を流路14を通して調整するために出口開口部18に隣
接する14内での回転用に取り付けられたスロットル板
88を具備したスロットルバタフライ弁、および常温条
件下で気流を制御するために入口開口部16に隣接する
その中での回転用に取り付けられたチョーク板90を具
備するチョークバタフライ弁を具備する。作動中、図4
の実線で示されるように、スロットルプレート88が第
一位置にあるときには、非常にわずかな量の気流だけが
スロットル板88を通る流路14を通過する。例えば、
この気流は、キャブレータが取り付けられたエンジンを
休止速度で維持するのに充分である。燃料は、そこを通
って提供される真空信号とダイアフラム部材56の反対
側の大気圧の間の差圧に応じて、パイロット出口76を
通って空気の流れ内に送出される。例えば、スロットル
バタフライ弁の位置が88’で示される位置に応じて変
更されるにつれ、追加の燃料がそこを通って提供される
追加真空信号に応じてバイパス出口80を通して供給さ
れる。さらに、例えば、スロットルバタフライ弁が広く
開かれたスロットル位置に対応する88”で示されるよ
うに配置されるときは、さらに多くの空気が流路14、
およびブースタ24も通って流れる。これにより、ブー
スタ24を通る気流に燃料を送出するために、主出口8
6を通してブースタ真空信号が提供される。
【0037】ミクニキャブレータ40は、性能のずれ、
スタンブル、スモークの問題を含む上述の欠点および問
題点の多くを持っている。例えば、スロットル板が突然
88で示される位置から88”で示される位置に動かさ
れる場合、パイロット出口76を通る真空信号は、より
大きな圧力またはパイロット出口76がベンチュリーの
入口端により近い大気圧に突然さらされるため、瞬間的
に中断されるか失われ、不十分な真空信号はバイパス出
口80および主出口86を通して依然として存在し、瞬
間的な燃料枯渇状態および性能のずれが生じる結果とな
る。別の例として、スロットル板が88”で示される位
置から88で示される位置に動かされると、真空信号の
突然のサージが、制御アームばね60の力に抗してダイ
アフラム部材56を突然偏向するためにパイロット出口
76を通して提供され、その結果入口燃料弁52が突然
開放され、あふれ状況が発生し、エンジンのスタンブル
やその他の問題が生じることになる。さらに、制御アー
ムばね60は、このような真空信号における突然の変化
の結果生じる捩れおよびその他の状況のため、その作用
が減少する。この突然の偏向により、弁部材自体および
入口弁52の弁シート上で過剰な摩耗が生じ、その回り
で漏れが起こり、結果としてその作用が不十分となる。
これらの問題は、特に、密接な同期状態で作動しなけれ
ばならない複数個のキャブレータを使用する応用例に関
して重大である。例えば、いくつかの複数個のキャブレ
ータ応用例においては、入口弁を開けるためのそれぞれ
の力は、正しい同期動作のために互いに1.5ポンドの
範囲内になければならない。ばねの経時的疲れにより、
これらの圧力は大幅に異なる。
【0038】本発明は、ミクニキャブレータ40に関連
した上述の欠点と問題点を克服あるいは少なくとも大幅
に削減することができる。重要なことは、本発明の一実
施例が、既存のミクニキャブレータにただちに容易に取
り入れることができるという点である。図3および図5
を参照すると、ミクニキャブレータ40は、スロート部
分20の入口側に隣接する通路14の中に伸びる支持構
造物46に隣接して位置する外部本体部分42上に本体
部分92を具備する。本体部分92は、気流面26とし
て役立てるように充分に適当な空気力学的特性を有する
流路14に隣接する外面を具備する。
【0039】図6を参照すると、本体部分92の外側表
面は、気流面26として利用されていることが示されて
いる。この実施例では、燃料送出オリフィス28は、上
部燃料室64につながる燃料送出導管つまり流路38と
通じる本体部分92の気流面26上に具備することがで
きる。燃料送出オリフィス28は、気流面26上でより
速い気流速度を持つ領域36であると判断される部分の
近くに位置する。気流面26上での気流は、オリフィス
28および流路38を通して上部燃料室64に伝達され
る真空信号を形成する。上述のように、この真空信号
は、事実上、気流面26上の気流速度に正比例し、気流
速度はスロットル位置、エンジン負荷、およびその他の
要因に依存する。さらにこの真空信号は、その他の燃料
送出導管を通る真空信号よりはるかに強いと測定され
た。真空信号がはるかに強いので、燃料は流路38を通
って上部燃料室64から引き出され、燃料送出オリフィ
ス28から、従来の燃料送出手段の場合に観測されたよ
うに水滴または霧化した状態ではなく、真空状態にある
ように思えるベンチュリー内を通って移動する空気の流
れに入る。
【0040】本発明をミクニキャブレータ40上に搭載
する利点を説明するために、前述の改良を加えずにミク
ニキャブレータを使用する内燃機関と本発明の前述の実
施例を取り入れる内燃機関の出力を比較する図7を参照
する。縦軸つまり縦座標が出力、横軸つまり横座標が時
間を表す。本発明を使用しないエンジンの出力は曲線A
で示される。本発明を取り入れるエンジンの出力は曲線
Bで示される。曲線AとBの出力を比較すると、本発明
に従って改良されたエンジンが、性能のずれおよびその
他の問題を起こさずに、標準的なエンジンより速くかつ
はるかに円滑に最大出力に到達することが分かる。
【0041】本発明によって提供される性能およびその
他の特性の調整および変更を可能にするために、燃料送
出オリフィス28および流路つまり導管38を、図8の
ねじ込み部材94のような可動あるいは調整可能な手段
中に配置することが可能である。ねじ込み部材94は、
上部燃料室64から空気力学的気流面26に伸びる口径
96内にねじ込んで取り付けられる。このように構成す
ることにより、気流面26に相対するさまざまな位置に
あるねじ込み部材94の端部に燃料送出オリフィス28
を配置することが可能となり、また異なった大きさおよ
び形状に作られた導管38のような多様なパラメータを
持つねじ込み部材の互換性を可能にする。さらに、ねじ
込み部材94は、気流面26に隣接する円錐形の端部を
有し、より優れた耐久性を提供することが判明してい
る。
【0042】図4を参照すると、本発明の前述の実施例
は、ダイアフラムカバー57、ダイアフラム部材56お
よび測定ブロック62を取り除くことにより、ミクニキ
ャブレータ40に搭載することができる。次に図6を参
照すると、上部燃料室64からより速い速度の領域36
内の本体部分92の気流面26上の所望の位置まで本体
部分42およびその部分92に孔を開けることができ
る。孔の大きさは、燃料送出導管38およびオリフィス
28の所望の大きさと一致するか、あるいはねじ込み部
材94を受け入れるための口径96として役立つのに充
分な大きさとすることができる。前記に列挙した構成要
素は、キャブレータの作動準備のために穴開け処理から
生じた残留物を取り除いた後で、再度取り付けることが
できる。
【0043】その他のキャブレータは、気流面26がキ
ャブレータのベンチュリー内に位置する既存の面を構成
するように、まさに前述の方法と同様の方法で本発明を
搭載するために改良することができる。例えば、後で図
13を参照しながら説明されるように、一般的なフロー
トボール型キャブレータは、前述のように改良されてい
ることが示される。また気流面26がその上に形成され
取り付けられるか、あるいはそれ以外の場合あらゆる適
当な手段を使用してキャブレータのベンチュリー内に取
り付けられる面を構成することができる。さらに、オリ
フィス28およびこれに関係する燃料送出導管36の向
きやその他のパラメータだけではなく、空気力学的面2
6の大きさ、形状、迎え角およびその他のパラメータ
は、ある特定の応用例の所望の操作特性および性能特性
に基づいて決定することができる。特定の応用例では、
ベンチュリー内のさまざまな位置にある1つ以上の気流
面上に1つ以上の燃料送出オリフィスを設けることが望
ましい場合もある。さらに本発明の教示を、主回路、第
一回路、または中間回路などの1つ以上の既存の燃料送
出回路と協力関係にあるキャブレータに取り入れ、次に
説明するようにそれによって提供される燃料送出特性の
強化または補足あるいはその両方を行うことができる。
【0044】図9a、bおよびcを参照すると、ブース
タ24からの真空信号を強化するための手段が示されて
いる。本発明に従った手段は、空気力学的気流面26、
この気流面26上に位置するオリフィス28、およびオ
リフィス28と通じる流路38を具備する。ブースタ燃
料送出回路は、ブースタ24内の主燃料出口86と通じ
るブースタ進入導管85を具備する。ブースタ進入導管
85は、通常、図示されるように、流路38より断面が
大きくなる。
【0045】図9aをさらに参照すると、休止状態また
はそれに類似した状態と一致するような低い空気利用状
態において、ブースタ24内の真空状態は比較的低く、
ブースタ進入導管85の比較的大きな寸法が一部原因と
なって、一般的には、そこを通る燃料を引き出すには不
十分となるほど低い状態にある。他方、このような状態
にある本発明によって教示される手段は、気流面26上
での気流速度に一致するだけではなく、部分的には流路
38の比較的小さな寸法に対応するそこを通る比較的高
い真空信号を有する。重要なことには、流路38からの
(細い黒い矢印によって表される)この真空信号は、接
続導管98を通ってブースタ進入導管85に通じること
である。このようにして、主燃料回路にガソリンを注入
するために導管85内に(太い黒い矢印によって表され
る)燃料を引き入れるのに充分なほどにブースタ進入導
管85内での真空信号が上昇する。図9bを参照する
と、スロットルの要求が急激に高まるなどの原因で、ベ
ンチュリーを通る空気速度が上昇すると、ガソリンが注
入された主燃料導管は、ブースタにより速く燃料を送出
できるようにするために、変化するスロットル位置によ
り速く反応できるようになる。導管38を通る真空信号
もこのような状態で上昇するため、主燃料回路からの燃
料のある程度の量は、依然として接続流路98を通って
流路38に迂回される。ただし、流路38が比較的小さ
な寸法のため、燃料を依然としてブースタ24に向ける
ことが可能である。
【0046】図9を参照すると、作動中常に、オリフィ
ス28を通る真空信号は、主燃料出口86を通る真空信
号より大きい。休止および部分的なスロットル状態の
間、真空信号強度のこの差異が、(白い矢印で表され
る)空気をブースタ24から導管85および流路98の
中に引き込めるように、接続流路98と主燃料出口86
の間のブースタ進入導管85を通る流れの方向が反転す
るほど充分である可能性がある。この空気は、流路38
を通る接続流路98から、および燃料送出オリフィス2
8から出て流れる乳化空気燃料混合物を提供できるよう
に、燃料にそって接続流路98を通って流路38の中に
入り込む。スロットル増加などが原因でブースタ真空信
号が上昇し、流路98および38が燃料で飽和されるに
つれて、この反転は減少し、燃料は図9bに示されるよ
うに導管85を通ってブースタ24に流れるようにな
る。上述の回路は、突然の減速およびそれに類似した現
象の間主燃料回路にエアブリードまたは通風も提供でき
る。
【0047】本発明の別の特徴は、1つ以上の燃料送出
オリフィス出口28を、図10に示されるように、より
速い速度の領域以外の位置だけではなく、その上での最
大速度を有する地点以外の位置にある気流面26上に位
置させることができるという点である。各燃料送出オリ
フィス28を通る相対真空信号は、その上での気流速度
に反応し、最高速度を有する地点により近く、あるいは
より速い速度の領域内に位置する出口の提供する真空信
号は同様にさらに強く、それ以外の出口の提供する真空
信号はさらに弱くなる。
【0048】本発明を既存のキャブレータに取り入れる
のを容易にし、多様な性能パラメータおよび有用性に関
する互換性を促進するために、本発明は、キャブレータ
に取り付けまたは改装可能な手段に搭載することができ
る。例えば、このような手段は、ベンチュリーの側壁に
取り付けることができるような寸法および形状に作られ
るか、あるいは機械加工などによってそこに形成された
容器に協調して受け入れられる鋳造金属やその他の適当
な構造物を具備する。挿入部材は、ねじ、接着剤、また
は類似物などのあらゆる適当な手段を使用して、キャブ
レータに取り付けることができる。
【0049】図11を参照すると、挿入部材の一実施例
が100に示されている。挿入部材100は、キャブレ
ータのベンチュリー(図示されていない)の側壁に形成
される窪みの中に協調して受け入れられるように適応さ
れる。挿入部材100は、その一方の側面に気流面2
6、その反対の側面に開口部102まで挿入部材を通し
て伸びる流路38と通じる第一のオリフィス28を具備
する。開口部102は、挿入部材がその上に取り付けら
れたときにキャブレータ本体を通ってその燃料室までの
流路と通じるように、挿入部材100上に配置され位置
する。挿入部材100は、気流面26上に位置する主燃
料出口104を具備し、挿入部材の反対側面の開口部1
08まで伸びる主燃料導管106と通じる、キャブレー
タのブースタ24を置き換えるための手段も具備する。
開口部108は、挿入部材100が取り付けられたとき
に、ブースタ進入導管85の残りの部分と通じることが
できるように位置され配置される。前述のように、流路
38を経由して主燃料導管106と接続導管98と通じ
る第二のオリフィス28を具備するオプション回路も具
備される。さらに、主燃料出口104は、その上の気流
特性を改善するためにオプションのダクト110内に位
置する。ダクト110は、入口開口部112、反対側出
口開口部114、および空気力学的気流面26の反対側
の内部面116を具備し、内部面116は空気力学的な
曲線あるいはその他の所望の形態を有する。
【0050】図12を参照すると、取り除かれたブース
タ24の代わりに、挿入部材100がミクニキャブレー
タ40上に取り付けられている。ブースタ24の仮想外
郭が、参考の目的のためだけに図12に示されている。
挿入部材100は、主燃料導管106がブースタ進入導
管85の残りの部分と通じた状態で、本体部材42の中
に形成されたリセプタクル118内に取り付けられて示
されている。挿入部材100も、そこでの気流特性を改
善するために主燃料出口104に隣接するオプションの
横木部材120を具備して示され、横木部材120は、
反対側の面116に向かってダクトを横切り全体的にま
たは部分的に伸びている。
【0051】図13を参照すると、一般的な従来技術に
よるフロートボール型キャブレータ122が示されてい
る。キャブレータ122は、燃料供給源から燃料を受け
取り、保持するためのボール124、フロート機構12
8によって制御される入口弁126を具備するボールへ
の燃料の流入量を測定する手段、および燃料室127お
よびブースタ部材24を含む燃料ボール124からベン
チュリー流路14に通じるための手段を具備する。キャ
ブレータ122は、説明されているような本発明の気流
面26として役立つことができるベンチュリー部分内に
位置する既存の面を具備する。前述したように、流路3
8は本発明の利点を提供する。ここでも再び、オリフィ
ス28は気流面26のより高い速度の領域内に位置す
る。
【0052】図14を参照すると、フロートボール型キ
ャブレータ122は、そこに取り付けられた本発明の教
示に従って構成された挿入部材100を備えるものとし
て示されている。挿入部材100のフロートボールキャ
ブレータ122への取り付けは、図12に示されるキャ
ブレータに関して以前に説明された取り付けと大幅に類
似している。この例では、導管38は、燃料室127に
通じるものとして示されている。図14は、キャブレー
タ122の第一燃料回路および中間燃料回路129と結
び付いた補助的な気流面26およびオリフィス28も示
している。オリフィス28は、前述のように導管38を
経由して燃料室127と通じる。この補助的な回路は、
第一燃料回路および中間燃料回路129から挿入部材1
00と結び付いた主燃料回路までの燃料送出の移行を強
化するために作動する。
【0053】図15は、別のダイアフラム型の従来技術
によるキャブレータ130を示し、キャブレータ130
は主燃料出口134と通じる主燃料流路132を備える
主燃料回路を具備する。本発明の教示に従って挿入部材
をキャブレータ130上に取り付けるには、キャブレー
タは、図7に示される部材100のような挿入部材を受
け入れるように改良されなければならない。図16を参
照すると主燃料流路132は、主燃料出口134を止め
るためにそこで押しつけられた状態で図示されているソ
フトリードボール136の使用などのあらゆる適当な手
段を使用して塞ぐことができる。その後で、部材100
などの挿入部材を図示されているようにあらゆる適当な
手段を使用してキャブレータ上に取り付け、部材100
は主燃料流路132を挿入部材100上の流路106と
通じる孔137などのキャブレータに開けられた孔上に
配置される。
【0054】図17を参照すると、一対の挿入部材10
0がスライド型の従来技術によるキャブレータ138上
に取り付けられている。スライド型キャブレータ138
は、流路14を通る気流およびそこへの燃料の送出の両
方を調整するために、キャブレータ流路14で横断方向
に可動な円錐形をしたスライド部材140を具備する。
この実施例は、2つの挿入部材100の使用法を示し、
一方の挿入部材100は、スライド部材140が任意の
量開放されているときにキャブレータ通路を通して流れ
る空気の流れ内に位置できるように配置され、もう一つ
の挿入部材100は、スライド部材140が実質上完全
に開放されている場合にだけ移動する空気の流れに位置
できるように、第一の挿入部材に対し対角線上に対向す
る関係で位置する。ここでも、やはり適切な燃料流路が
キャブレータ138内に取り入れられ、挿入部材100
と結び付いた多様な流路106と38を、以前に説明し
たキャブレータの燃料送出手段と通じる。
【0055】図18を参照すると、別のスライド型の従
来技術によるキャブレータ142が示されている。この
キャブレータは、2つの挿入部材100が流路14内で
前述したように対角線上に対向する関係で配置された状
態にある長方形のスライド部材144を具備する。これ
らのスライド型キャブレータの実施例の両方において各
挿入部材の対角線上に対向する位置は説明の目的のため
だけのものであり、挿入部材は特定の応用例に希望され
る通りにキャブレータ流路の回りの他の位置に配置する
ことができることに注意することが重要である。
【0056】図19および図20を参照すると、挿入部
材145および147の他の実施例も同様に利用可能で
ある。例えば、挿入部材145(図19)は、気流面2
6に隣接するオプションの渦流形成手段146を具備
し、挿入部材147(図20)は、上述のように気流面
26上の一部の上にオプションのダクト手段148を具
備する。オプションの渦流形成手段146およびダクト
手段148により、他の有益な特性だけではなく気流面
26上での空気燃料混合および気流特性がそれぞれ強化
される。
【0057】本発明の前述の利点に加えて、エンジンテ
スト、特に複数個のシリンダーエンジンのテストの結
果、本発明を取り入れるキャブレータを使用するエンジ
ンが、本発明を具備しないキャブレータを使った場合よ
り円滑に動作し、振動が少ないことが判明した。複数個
のシリンダーエンジンの各シリンダー内の気温も、本発
明を取り入れるキャブレータが使用される場合にはさら
に標準化(等化)されることが分かった。これらのすぐ
れた円滑さ、振動および温度の標準化という特性は、本
発明によりキャブレータ空気の流れに送出される燃料が
より希薄な状態にあるためであり、気化された燃料は乳
化した燃料空気混合物より優れた燃焼を容易にし、エン
ジンシリンダー内での早期の燃料デトネーション燃爆の
可能性を減らす燃料と空気の混合比を提供すると考えら
れている。キャブレータを使った実験から、本発明によ
り、本発明を使わない場合よりはるかに小さな燃料の流
れの口径、例えばジェットサイズより20倍小さな口径
を持ったメインジェットの使用が可能になることが明か
である。また、実験から、本発明がメインジェットサイ
ズの選択の重大性を大幅に減少することも分かってい
る。さらに、本発明を取り入れるキャブレータを使用す
るエンジンの分解と検査から、大幅なカーボンの形成を
生じない驚くほど清潔な燃焼室が得られることが明かで
ある。従来のキャブレータを使用して作動されていたエ
ンジンに本発明のキャブレータを取り付けて作動して
も、ほんの短い作動期間後に燃料室が清掃されることが
分かった。
【0058】以上、内燃機関キャブレータ用の改善型燃
料送出手段、および前記に規定する目的および利点のす
べてを達成する本発明による取り付け方法を示し説明し
た。ただし、本発明の多くの変更、修正、変形およびそ
の他の使用ならびに応用が可能であることは当業者には
明かであろう。本発明の精神および範囲から逸脱しない
すべてのこのような変更、修正、変形およびその他の使
用ならびに応用は、特許請求項の範囲によってのみ限定
される本発明の枠内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術によるキャブレータベンチュリー構造
物の断面図で、その中を通る空気の流れを示し、それと
関連した従来の燃料保持手段を示す。
【図2】図1の従来技術によるベンチュリー構造物の拡
大断面図で、それと関連した本発明の一部構成を示す。
【図3】従来技術によるダイアフラム型キャブレータ構
造物の気流流路を上から見た図で、チョークプレートが
そこから取り除かれているのを示している。
【図4】図3の線IIII−IIIIに沿った断面図
で、チョークプレートがキャブレータ上に設置されてい
るのを示している。
【図5】図3の線IIIII−IIIIIに沿った拡大
部分断面図である。
【図6】図5と同様に、図3のキャブレータ構造物の拡
大部分断面図で、それと関連した本発明の一つの実施例
を示す。
【図7】図3−図5のキャブレータを使用した内燃機関
と、図6の本発明によるキャブレータを使用する内燃機
関の出力を比較するグラフである。
【図8】図5と同様に、図3のキャブレータの部分断面
図で、それに関連した本発明の別の実施例を示す。
【図9】ブースタ部材用の従来技術による燃料送出回路
と関連して本発明がその動作にどのように影響するのか
を示している概略斜視図である。
【図10】本発明による複数個のオリフィスを具備する
気流面の部分斜視図である。
【図11】本発明に従って構成された挿入部材の斜視図
である。
【図12】図5と同様に、図3の従来技術によるキャブ
レータの拡大部分断面図で、その上に取り付けられた図
11の挿入部材を断面で示している。
【図13】本発明の一つの実施例を具備するように改良
された典型的な従来技術によるフロートボール型キャブ
レータの断面図である。
【図14】図13の従来技術によるフロートボール型キ
ャブレータの部分断面図で、その上に取り付けられた挿
入部材の本発明の別の実施例を示す。
【図15】別の従来技術によるダイアフラム型キャブレ
ータの断面図である。
【図16】図15のキャブレータの部分断面図で、その
上に取り付けられた本発明に従って構成された挿入部材
を示す。
【図17】典型的な従来技術によるスライド型キャブレ
ータの断面図で、その上に取り付けられた本発明に従っ
て構成された挿入部材を示す。
【図18】別の従来の技術によるスライド型キャブレー
タの部分断面図で、その上に取り付けられた本発明にし
たがって構成された挿入部材を示す。
【図19】図11の挿入部材の別の実施例の斜視図で、
その上の渦流形成器を示す。
【図20】図11の挿入部材の別の実施例で、その上の
オプションのダクト手段を示す。
【符号の説明】
10 ベンチュリー 14 流路 20 くびれ部分 26 気流面 28 オリフィス 30 燃料供給源 38 導管

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料を受け入れ保持するための室部分、
    そこを通る空気の流路を形成する側壁部分、入口開口部
    と出口開口部およびその間の狭められたくびれ部分を備
    える気流流路、この流路を通って流れる空気が気流面上
    を流れるように前記入口開口部と前記くびれ部分の間の
    前記側壁部分に隣接する前記流路内に配置される気流
    面、その際この気流面から間隔を置いた位置で自由な流
    れの速度で前記気流面上を空気が流れるようにし、前記
    自由な流れの速度より大きいそこの領域上での気流速度
    を前記気流面が提供するようにし、更に前記気流面のよ
    り大きな速度領域の近くに位置する前記流路と通じるオ
    リフィス、および前記室部分と前記オリフィスとを通じ
    させるための手段を具備することを特徴とする内燃機関
    用キャブレータ。
  2. 【請求項2】 前記気流面が翼のエーロフォイルに類似
    した形状をしている請求項1記載のキャブレータ。
  3. 【請求項3】 前記気流面が前記側壁の一部として一体
    化して形成される請求項1記載のキャブレータ。
  4. 【請求項4】 前記気流面が前記気流流路に取り付けら
    れる部材上に位置する請求項1記載のキャブレータ。
  5. 【請求項5】 前記オリフィスが前記気流面上に位置す
    る請求項1記載のキャブレータ。
  6. 【請求項6】 前記オリフィスが前記気流面に相対して
    可動な手段上に位置する請求項1記載のキャブレータ。
  7. 【請求項7】 燃料を受け入れ保持するための手段、そ
    こを通る空気の流路を形成する側壁部分、入口開口部と
    出口開口部およびその間のくびれ部分を備える気流流
    路、この流路を通って流れる空気が同様に気流面上を流
    れるように前記入口開口部と前記くびれ部分の間の前記
    側壁部分上の前記流路に配置される気流面、その際この
    気流面から間隔を置いた位置で自由な流れの速度で前記
    気流面上を空気が流れるようにし、前記自由な流れの速
    度よりはるかに大きいそこの少なくとも一部分上での気
    流速度を前記気流面が提供するようにし、前記気流面の
    近くに位置するオリフィス、前記流路および前記オリフ
    ィスを前記燃料受け入れ保持手段と通じさせるための手
    段とを具備することを特徴とする内燃機関用キャブレー
    タ。
  8. 【請求項8】 燃料供給源から燃料を受け入れ保持する
    ために少なくとも一つの室を形成する本体部材、燃料を
    そこを流れる空気の流れと混合するためのベンチュリ
    ー、前記燃料供給源から少なくとも一つの燃料室の中へ
    の燃料の流れを測定するための手段、および前記燃料室
    から前記ベンチュリーに燃料を送出するための手段、側
    壁によって画成され、入口開口部、出口開口部、および
    その間のくびれ部分を備えるベンチュリー、前記ベンチ
    ュリーを通して流れる空気の流れが気流面上を流れるよ
    うに前記入口開口部と前記くびれ部分の間の前記側壁に
    隣接する前記ベンチュリー内に配置される気流面、その
    際この気流面から間隔を置いた位置で自由な流れの速度
    で前記気流面上を空気が流れるようにし、気流速度が前
    記自由な流れの速度より大きな領域を有する前記気流
    面、前記気流面領域の近くに位置するベンチュリーと通
    じるオリフィス、および前記少なくとも一つの燃料室と
    前記オリフィスを通じさせる手段を具備することを特徴
    とする内燃機関用キャブレータ。
  9. 【請求項9】 少なくとも一つの燃料室内への燃料の流
    れを測定するための手段がダイアフラム手段を具備する
    請求項8記載のキャブレータ。
  10. 【請求項10】 少なくとも一つの燃料室内への燃料の
    流れを測定するための前記手段がフロートボール手段を
    具備する請求項8記載のキャブレータ。
  11. 【請求項11】 前記少なくとも一つの燃料室から前記
    ベンチュリーまで燃料を送出するための前記手段がブー
    スタ手段を具備する請求項8記載のキャブレータ。
  12. 【請求項12】 前記気流面が前記側壁の一部として一
    体化して形成される請求項8記載のキャブレータ。
  13. 【請求項13】 前記気流面が前記ベンチュリー内に取
    り付けられる挿入部材上に位置する請求項8記載のキャ
    ブレータ。
  14. 【請求項14】 前記少なくとも一つの燃料室から前記
    ベンチュリーへ燃料を送出するための前記手段が、前記
    気流面に隣接して位置する前記ベンチュリーと通じる第
    二のオリフィス、および前記少なくとも一つの燃料室と
    前記第二のオリフィスを通じさせる手段を具備する請求
    項8記載のキャブレータ。
  15. 【請求項15】 前記第二のオリフィスが前記気流面に
    隣接して位置する気流ダクト内に位置する請求項14記
    載のキャブレータ。
  16. 【請求項16】 前記気流面のより大きな速度領域の近
    くに位置する前記ベンチュリーと通じる第二のオリフィ
    ス、および前記ベンチュリーに少なくとも一つの前記燃
    料室から燃料を送出するための前記手段と前記第二のオ
    リフィスを通じさせる導管手段を具備する請求項8記載
    のキャブレータ。
  17. 【請求項17】 前記気流面に隣接して位置する渦流形
    成装置手段を具備する請求項8記載のキャブレータ。
  18. 【請求項18】 前記オリフィスが前記気流面に隣接し
    て位置する気流ダクト内に位置する請求項8記載のキャ
    ブレータ。
  19. 【請求項19】 そこを通る空気の流れのためのベンチ
    ュリーを形成する本体部材およびその近くに位置する側
    面が開かれた窪み、入口部分と出口部分およびその間の
    くびれ部分を具備するベンチュリー、カバー部材で封じ
    られダイアフラム部材とそこに取り付けられる測定ブロ
    ックを具備する窪み、前記ベンチュリーと前記窪みの間
    に位置する部分を具備する前記本体部材、前記窪みに隣
    接する第一面および前記第一面と向かい合う第二面を具
    備する前記本体部分、前記ベンチュリーを通って流れる
    空気が前記第二面上を流れるように前記ベンチュリー内
    に配置される前記第二面、前記第二面に隣接する位置で
    自由な流れの速度を有する前記第二面上を流れる空気、
    前記自由な流れの速度より大きい速度でその少なくとも
    一部分上で気流を提供する形状を有する前記第二面を具
    備するキャブレータ上に、燃料送出手段を取り付けるた
    めの方法であって、 1)前記本体部分の第一面を露出するためにカバー部
    材、ダイアフラム部材および測定ブロックを取り外す工
    程と、 2)前記第一面から、その上を流れる空気の速度が前記
    自由な流れの速度より大きい前記面部分の近くにある第
    二面上の任意の位置まで孔を開け、前記孔が前記ベンチ
    ュリーが前記窪みと通じさせる工程と、 3)前記測定ブロック、ダイアフラム部材および前記カ
    バー部材を再度取り付ける工程とを有すること特徴とす
    る方法。
  20. 【請求項20】 キャブレータ上に燃料送出手段を取り
    付けるための方法であって、キャブレータが、燃料を受
    け入れ保持するための燃料室手段を具備する本体部材、
    そこを通る空気の流れのためにベンチュリーを形成する
    側壁部分、入口開口部と出口開口部およびその間のくび
    れ部分を持つ前記ベンチュリーを具備し、前記キャブレ
    ータが前記燃料室を通る燃料の流れを測定するための手
    段および前記燃料室から前記ベンチュリーへ燃料を送出
    するための手段を具備し、 1)前記ベンチュリー内の前記キャブレータの側壁に取
    り付けるための挿入部材を提供する工程であって、前記
    挿入部材が気流面およびこの気流面に隣接して位置する
    少なくとも一つのオリフィス、前記挿入部材を通って伸
    びる導管手段と通じる前記オリフィス、前記ベンチュリ
    ーを通して流れる空気に露出された場合にその部分上で
    気流速度特性を強化する前記気流面を具備する挿入部材
    を提供する工程と、 2)前記気流面および前記オリフィスが前記気流に露出
    された状態で、前記キャブレータの側壁上に前記挿入部
    材を取り付けるために、前記ベンチュリー内で特定の位
    置を決定するための工程と、 3)前記挿入部材が前記キャブレータ側壁上に取り付け
    られている場合に前記燃料室から前記ベンチュリーに燃
    料を送出するための前記手段と、前記挿入部材を通って
    伸びる前記導管手段を通じるための前記キャブレータ側
    壁を通る手段を提供する工程と、 4)前記特定位置で前記キャブレータ側壁上に前記挿入
    部材を取り付け固定する工程とを有することを特徴とす
    る方法。
  21. 【請求項21】 前記キャブレータ側壁上に前記挿入部
    材を取り付け固定する工程が、前記挿入部材を協調して
    受け入れるための前記キャブレータ側壁にリセプタクル
    手段の提供を具備する請求項20記載の方法。
  22. 【請求項22】 前記燃料室手段から前記ベンチュリー
    に燃料を送出するための前記手段が前記ベンチュリー内
    に取り付けられるブースタ手段と、前記ブースタ手段を
    前記燃料室手段と通じる前記キャブレータ側壁を通って
    伸びる燃料導管手段を具備する請求項20記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記ブースタ手段およびそこと通じる
    前記燃料導管手段の一部を、前記燃料導管部分の残り部
    分を離れるように取り除く工程、前記気流面に隣接する
    前記挿入部材に第二のオリフィスを提供する工程、前記
    第二のオリフィスと通じる前記挿入部材を通って伸びる
    第二の導管手段を提供する工程を含み、前記第二の導管
    手段が、前記挿入部材が前記ベンチュリー内の前記特定
    位置にある前記キャブレータ上に取り付けられると、前
    記燃料導管手段の残り部分と通じる前記挿入部材を通っ
    て伸びる請求項22記載の方法。
  24. 【請求項24】 燃料を受け入れ保持するための手段、
    そこを通る空気の流路を形成する側壁部分、入口開口部
    と出口開口部およびその間のくびれ部分を具備する気流
    流路、前記流路を通って流れる空気が同様に気流面上を
    流れるように、前記入口開口部と前記くびれ部分の間に
    配置される気流面を具備する前記側壁部分、そこから間
    隔を置いた位置で自由な流れの速度を持つ前記気流面上
    を流れる空気、前記自由な流れの速度より大きな速度で
    そこの少なくとも一部の上で気流を提供する前記気流
    面、前記気流面の近くに位置するオリフィス、前記流路
    および前記オリフィスを燃料を受け入れ保持するための
    前記手段と通じさせるための手段と通じる前記オリフィ
    スを具備することを特徴とする内燃機関用キャブレー
    タ。
  25. 【請求項25】 燃料を受け入れ保持するための手段お
    よびエンジンまでのそこを通る空気の流路を形成する側
    壁部分を具備する内燃機関用キャブレータにおいて、気
    流流路が流路への空気の流入のための空気入口手段、エ
    ンジンへの前記流路からの空気の流れのための出口手
    段、および前記入口手段と前記出口手段の間のくびれ部
    分を具備し、前記キャブレータが、前記燃料保持手段か
    ら前記気流流路へ燃料を送出するための手段および前記
    流路に対向するさまざまな位置に配置可能な部材を具備
    するそこを通る気流を調整するための前記流路内に位置
    するスロットル手段とを具備し、前記流路を通る空気が
    スロットル部材位置およびエンジンによる空気の需要を
    含む要因に依存する速度特性を有し、前記流路を通って
    流れる空気の速度に実質上比例して対応する信号強度を
    有する真空信号を提供するための手段を具備することを
    特徴とする内燃機関用キャブレータ。
  26. 【請求項26】 前記真空信号を燃料を受け入れ保持す
    るための前記手段に通じさせるための手段を具備する請
    求項25記載のキャブレータ。
  27. 【請求項27】 前記真空信号を前記燃料送出手段に通
    じさせるための手段を具備する請求項25記載のキャブ
    レータ。
  28. 【請求項28】 真空信号を提供するための前記手段が
    前記空気入口手段と前記くびれ部分の間に位置する請求
    項25記載のキャブレータ。
  29. 【請求項29】 真空信号を提供する前記手段が前記く
    びれ部分と前記出口手段の間に位置する請求項25記載
    のキャブレータ。
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