JPH0756241B2 - 摺動絞り弁型気化器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は摺動絞り弁型気化器に関し、特に高出力、高回
転型エンジンに於ける低速回転時の安定性を向上し得る
摺動絞り弁型気化器に関する。

〈従来の技術〉 高出力、高回転を重視したエンジンに対しては、大口径
の吸気道を備える気化器を用いることにより、高速性能
を満足させることが可能であるが、半面、低速回転時に
ベンチュリ流速が低下し、混合気が過薄になりがちにな
る不都合がある。このような不都合を是正し、広い運転
範囲に亘り良好なエンジン性能を発揮させることのでき
る気化器として、複数の吸気道を備えた複合型気化器、
或いはエンジンの運転状況に応じてベンチュリ口径を変
化させる摺動絞り弁型気化器などが知られている。従
来、構造が比較的簡単であり、しかも小型軽量化し得る
ことから、２輪車用気化器としては、摺動絞り弁型気化
器が一般的に用いられている。

一方、気化器に於ける燃料の供給経路は低速系とメイン
系に大別されるが、アイドリングを含めた低速回転域は
吸気道内壁の、全閉時にスロットル弁の端縁部が近接す
る部分に設けられたパイロットアウトレット、或いはバ
イパスポートを経て供給される燃料により運転されるこ
とが一般的である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、前記のような摺動絞り弁による可変ベンチェ
リ式気化器であっても、低速系とメイン系との燃料吐出
口が同一の吸気道に設けられる従来の気化器に於ては、
エンジンの吸入ポートに連なる吸気道口径が、スロット
ル弁の微笑開度時の吸気流量に対しては過大であること
から、燃料が管壁流になりがちであり、十分な霧化が促
進され難いという不都合がある。特に２輪車のように小
型化の要望が強い車輌のエンジンにあっては、吸気道長
さを可及的に短寸化する必要があり、霧化効率を向上さ
せる面での制約が大である。

メイン燃料系が設けられた主吸気道と、低速燃料系が設
けられた副吸気道とを平行に設けた気化器が特開昭57−
129243号公報に開示されているが、この構造によると、
通常運転時に副吸気道の吸気量は本質的に制御できず、
副吸気道が専らアイドリング運転時にしか役だっていな
かった。

このような従来技術の不都合に鑑み、本発明の主な目的
は、アイドリングを含む低速回転時の燃料の霧化を好適
に促進し、エンジンの低速回転の安定化の向上を達成す
ることができ、しかも低速系とメイン系との繋がりを円
滑化することの可能な摺動絞り弁型気化器を提供するこ
とにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、互いに平行してエ
ンジンの吸入ポートに連なる大口径の主吸気道および小
口径の副吸気道と、ブリードエア導入回路を備えたメイ
ン系燃料供給経路および低速系燃料供給経路と、前記主
・副両吸気道を横切って摺動変位することによって前記
主吸気道と前記副吸気道とを同時に閉じる位置から前記
主吸気道に先行して前記副吸気道が開き始めるようにさ
れた１つの弁からなる摺動絞り弁とを有する摺動絞り弁
型気化器であって、前記主吸気道と前記副吸気道とは、
前記摺動絞り弁にて形成される可変ベンチュリ部に於て
分岐するものであり、前記低速系燃料供給経路は、前記
副吸気道に設けられたパイロットアウトレット及び一方
のバイパスポートと、前記主吸気道に設けられた他方の
バイパスポートとを備えるものであり、前記メイン系燃
料供給経路並びに前記低速系燃料供給経路の各ブリード
エア導入通路は、共通の大気室に連通しているものであ
ることを特徴とする摺動絞り弁型気化器を提供すること
により達成される。

〈作用〉 このようにすれば、アイドリング時は、低速系燃料供給
経路に設けられたスロージェットで計量された燃料が、
副吸気道の負圧によってパイロットアウトレットからブ
リードエアと共に吸引される。そして絞り弁が微開して
副吸気道のみが開いた状態では、副吸気道に対応した一
方のバイパスポートからも燃料が吸引される。さらに主
吸気道側が開き始めると、口径が大きく流路抵抗の低い
主吸気道側の吸気量が多くなり、主吸気道に対応した他
方のバイパスポートから、スロージェットで計量された
燃料がブリードエアと共に吸引される。

他方、メイン系と低速系とのブリードエア導入通路が共
通の大気室に連通しているので、低速系から燃料が吸引
されている時は、メイン系のブリードエアが少なくな
る。そのため、スロットル弁がさらに開いてメイン系か
らも燃料が吸い出され始める時に、タイムラグを生じる
ことなくメインノズルから燃料が叶出することとなり、
低速系からメイン系への繋がりが円滑になる。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本発明に基づく可変ベンチュリ型気化器の全体
示しており、気化器本体１の内部には、第１図に於ける
左右方向に延在する主吸気道２が設けられている。主吸
気道２は、その吸気方向Ａに沿う上流端に、上流側に向
けて滑らかに湾曲して拡開したエアホーン2aを有し、図
示されないエアクリーナに接続されて清浄空気を導入し
得るようにされている。

主吸気道２の略中央部には、吸気流線と略直交する方向
にガイド溝３が凹設されており、該ガイド溝３内には、
一対の仕切板4a、4bをもって主吸気道２を開閉し得るよ
うにされたスロットル弁４が摺動自在なように設けられ
ている。スロットル弁４は、気化器本体１に回動自在に
枢支されたスロットル軸５に設けられた連結機構６との
係合により、図示されないスロットルレバーを介して遠
隔操作し得るようにされている。

スロットル弁４の一対の仕切板4a、4bの間には、短形断
面をなすバキュームピストン７が、スロットル弁４と同
一の摺動軸に沿って摺動し得るように設けられている。
そしてこのバキュームピストン７からは、一端をバキュ
ームピストン７に固着された中空をなす連結桿８が、バ
キュームピストン７の摺動軸線に沿って上方に延出され
ている。

気化器本体１の上部開口部はカバー部材９により閉塞さ
れているが、該開口部とカバー部材９との間には、ゴム
材などからなる円形の膜状をなすダイヤフラム10の外周
部が挾設され、カバー部材９の内面に負圧室11を、そし
て気化器本体１の内部に大気室1aをそれぞれ郭成してい
る。

ダイヤフラム10の中央部には、ダイヤフラムリテーナ12
が固着されており、その中心部に前記した連結桿８の他
端が固着されている。前記したように連結桿８は中空を
なしており、バキュームピストン７の下部に穿設された
負圧導入孔（図示せず）を介して負圧室11に主吸気道２
内の圧力を導入し得るようにされている。また、カバー
部材９とダイヤフラムリテーナ12との間には、圧縮コイ
ルばね13が縮設されており、連結桿８を介してバキュー
ムピストン７を常時下向きに付勢している。

バキュームピストン７の下端と、これに対向する主吸気
道２の内壁との間には、可変ベンチュリ部14が構成され
ており、ベンチュリ負圧を前記したように負圧室11に導
入することにより、ベンチュリ負圧の増大に応じてバキ
ュームピストン７が上昇し得るようにされている。

可変ベンチュリ部14に臨む主吸気道２の内部には、メイ
ン燃料ノズル15が設けられており、該ノズル15内には、
テーパ形状をなすジェットニードル16が挿入されてい
る。ジェットニードル16は、前記したバキュームピスト
ン７に連結され、バキュームピストン７の運動に応じて
主燃料ノズル15に対して出没し得るようにされており、
これにより可変ベンチュリ部14の口径の増減に対応させ
てメイン燃料ノズル15のジュット径を変化させ、燃料の
叶出量を自動的に調節し得るようにされている。

メイン燃料ノズル15の中間部には、斜め下方よりエアブ
リード管17が接続している。エアブリード管17の端部は
気化器本体１の下部に形成されたフロート室18の燃料液
面下に突出しており、その開口端には、燃料流量を計量
するメイン燃料ジェット19が形成されている。エアブリ
ード管17には、多数の小孔が開設され、気化器本体１内
部に形成されたメインエア導入通路から導入された空気
と燃料とを混合し、エマルジョン化した混合気をメイン
燃料ノズル15に送出する。

フロート室18の内部には、メイン燃料ジェット19と略平
行にスロージェット20及びバイスタジェット21がそれぞ
れ並設されている。これら両ジェット20、21は、メイン
燃料ジェット19と同様にエアブリード管を有しており、
燃料に空気を混入する。スロージェット20は、下流側仕
切板4bの直前に設けられたバイパスポート23aを始めと
する低速系の燃料叶出口に連通し、また、バイスタジェ
ット21は、気化器本体１の吸気道２の上側に設けられた
バイスタバルブ25に連通しており、バイスタエア導入通
路35から導入した大気と共に、後記する始動用濃混合気
を副吸気道24内に供給する。更に、フロート室18の内部
には、フロート22が揺動自在なように懸吊されており、
図示されないフロート弁と連動して燃料液面を常時一定
に保つようにされている。

第２図に併せて示されるように、主吸気道２の斜め下方
には、主吸気道２に平行して前記した副吸気道24が設け
られている。この副吸気道24は、可変ベンチュリ部14に
て主吸気道２から分岐しており、スロットル弁４の下流
側の仕切板4bにより主吸気道２と共にその開口を開閉し
得るようにされている。また、第２図に示すように、両
吸気道２、24の下流側仕切板4bとの位置関係は、想像線
ａで示すように副吸気道24が先行して開き始め、想像線
ｂで示すように両吸気道２、24の開口が部分的にラップ
して開かれるように定められている。尚、バキュームピ
ストン７の最降時に於て、可変ベンチュリ部14には所定
の開口面積を有する１次ベンチュリが形成されている。

第３図及び第４図に良く示されるように、バキュームピ
ストン７から上向きに延出された連結桿８は、スロット
ル弁４の上側に形成された連結部4cの中央部に穿設され
た孔4dに比較的緩く挿通されている。バキュームピスト
ン７の上部には、連結桿８の外周面との間に空隙7aが形
成されている。該空隙7a内には、連結桿８の外周面を摺
動し得る異径の筒状をなすリークバルブ50が、その小径
部50aの内周面をもって摺合しており、また、大径部50b
の内周面と連結桿８の外周面との間には空隙が形成され
ている。

リーグバルブ50は、連結桿８を外囲して縮設されたコイ
ルばね51により常時上向きに付勢されており、外力が作
用しない状態では第４図に示すように、大径部50bの内
側段部50cが、連結桿８に嵌装されたＯリング52に当接
し得るようにされている。また連結桿８には、リーク通
路53が設けられており、上記のようにリークバルブ50の
内側段部50cがＯリング52に当接した際には、このリー
ク通路53が閉じられてベンチュリ負圧が負圧室11に導か
れ、第３図に示すようにリールバルブ50の上端と、バキ
ュームピストン７の上端とが、共にスロットル弁４の連
結部4cの下面に当接した際には、このリーク通路53が開
かれて、負圧室11と大気室1aとが連通し得るようにされ
ている。

次に主に第５図を参照して混合気の供給経路について説
明する。

主吸気道２の上流端のエアホーン2aとの接続部近傍に
は、気化器本体１内部の大気室1aにジェット30aを介し
て大気を導入する大気通路30と、メイン燃料ジェット19
のエアブリード管17にブリードエアを導入するブリーダ
通路39に連通する第１メインエア導入通路31のポート31
aとが開口している。

気化器本体１の側面には、始動用燃料の供給通路を形成
するバイスタバルブ25が設けられているが、このバイス
タバルブ25は、別途駆動装置（図示せず）に連結されて
摺動するプランジャ32の位置により、大気室1aに連通す
る大気導入通路33と、前記したエアホーン2aからの第１
メインエア導入通路31に合流する第２メインエア導入通
路34とを連通させる位置（第５図）と、大気室1aにスロ
ットル弁４全閉時に連通するバイスタイエア導入通路35
と、バイスタジェット21に連通するバイスタ燃料通路36
と、副吸気道24の最下流側に連通するバイスタ混合気通
路37とのそれぞれを連通させる位置（第６図）とに切換
可能な２ウェイバルブとして構成されている。

尚、上記した第１、第２の両メインエア導入通路31、34
には、空気流量を適宜にバランスさせるべくジェット31
b、34aが設けられている。

スロージェット20からのエマルジョン化した燃料の流過
する低速燃料通路20aは途中で分岐され、一方は、主、
副両吸気道２、24に臨む下流側の仕切板4bの直前に設け
られたバイパスポート23a、23bに連通し、他方は、副吸
気道24内にバイスタ混合通路37との開口と共に設けられ
たパイロットアウトレット38に連通する。パイロットア
ウトレット38には、パイロットスクリュー39が螺着さ
れ、気化器本体１の外部よりアイドリング混合比の調節
が行ない得るようにされている。

次に上記実施例の作動の要領について第７図〜第９図を
交えて説明する。

第１図に示すように、始動時にはスロットル弁４は全開
されており、バイスタバルブ25の作用により、バイスタ
混合気通路37を介して副吸気道24から濃厚な始動用混合
気が、図示されないエンジンの吸入ポートに向けて送給
される。

バイスタバルブ25の作動中（第６図に示す位置）にスロ
ットル弁４を開くと、第７図に示すようにスロットル弁
４によりバイスタエア導入通路35が閉塞され、しかもバ
イスタバルブ25により第２メインエア導入通路34が閉塞
されていることから、メインブリードエアが制限され、
バイスタ混合気及びメイン混合気共に濃くなり、冷機時
のリッチ化を補いエンジンの息つきを防止する。

バイスタバルブ25を押込む（第５図に示す位置）と、バ
イスタ系通路35、21、37が閉じられ、メインエア通路3
3、34が連通する。この状態に於ては、メインブリード
エアは第１メインエア導入通路31と、第２メインエア導
入通路34との両方からエアブリード管17に導入される。
大気室1aの内圧とエアホーン2a部分との圧力差が殆どな
いスロットル低開度時は、第１、第２の両メインエア導
入通路31、34から適正量のブリードエアが供給される。

エアホーン2a部分が負圧傾向となる高速回転時には、第
１メインエア導入通路31と第２メインエア導入通路34と
の圧力差に応じて、第２メインエア導入通路34から第１
メインエア導入通路31にブリードエアがリークし、エア
ブリード管17に導入されるメインブリートエアが少なく
なる。その結果メインノズル15から吐出する混合気の混
合比がリッチ側に補正される。量メインエア導入通路3
1、34からの空気量のバランスは、両通路内に設けられ
たジェット31b、34aの口径により適宜に設定すれば良
い。

アイドリング時は、副吸気道24に設けられたパイロット
出口38からスロージェット２で計量された燃料が供給さ
れ、副吸気道24側のスロットル開度と、パイロットスク
リュー39の押込み量とに応じてアイドリング運転が行わ
れる。

スロットル弁４を微開すると、副吸気道24側の開度が増
大し、下流側仕切板4bの端縁部の負圧により副吸気道24
側のバイパスポート23bからも燃料が吸い出され、副吸
気道24からの燃料供給量が増大する。更にスロットル弁
４を開くと、副吸気道24と共に主吸気道２が連通して主
燃料ノズル15の直下流に設けられたバイパスポート23a
からも燃料が吸い出される。（第７図）。

第７図に示すように、スロットル弁４とバキュームピス
トン７とが、共に連らなって作動している状態に於いて
は、上流側仕切板4aとバキュームピストン７の下面との
間に所謂カッタウェイが形成され、メインノズル15とバ
イパスポート23aとに作用する負圧を調整し、低開度時
の混合気濃度を好適にコントロールし得る。

バキュームピストン７の最下降位置にて形成された１次
ベンチュリ口径を越えてスロットル弁４を開くと、メイ
ン燃料ノズル15から燃料が吸引される。ここでメイン系
と低速系とのブリードエア導入通路が共通の大気室1aに
連通しているので、低速系から燃料が吸引されている時
は、メイン系へのブリードエアが少なくなる。そのた
め、メイン燃料ノズル15から燃料の吐出が開始されるタ
イミングが早くなり、低速系からメイン系への繋がりが
円滑になる。

また、スロットル弁４を開くに従い、吸気流量が増大す
るが、そのため吸気道下流側の負圧が減少し、両バイパ
スポート23a、23b、及びパイロットアウトレット38から
の燃料が吸い出されなくなり、次第にメイン燃料ノズル
15からの燃料のみで運転されるようになる。

一方、スロットル弁４を開くにつれてリークバルブ50が
閉じられ（第４図）、ベンチュリ負圧が連結桿８内部の
負圧通路を介して負圧室11に作用する。これにより、バ
キュームピストン関係の重量及びコイルばね13による下
向きの力と大気圧とベンチュリ負圧とがバランスする位
置までバキュームピストン７が上昇し、可変ベンチュリ
部14の口径が決定する。

バキュームピストン７が上昇し、リークバルブ50がスロ
ットル弁４に当接すると（第３図）、リーク通路53が開
きバキュームピストン７が下降する。このようにして、
スロットル弁４の開度に対応してバキュームピストン７
が作動し、適正なベンチュリ流速を維持する。しかも、
リーク通路53により、バキュームピストン７が必要以上
の上昇力を発生することがなく、急激な負圧変動によっ
てもバキュームピストン７がオーバーシュートを起こさ
ないため、常に正確な燃料供給量を維持することがで
き、過渡状態の安定性をも向上し得る。更に、第８図に
示すように、スロットル弁４を急開しても、吸気道負圧
が十分に高まらないとバキュームピストン７が上昇しな
いため、一時的に混合気が過薄になることを防止でき、
息つきなどを起すことなく円滑な加速を得ることができ
る。また、急激にエンジン負荷が増大し、回転速度が低
下した場合には、バキュームピストン７が下降し、同様
に混合気の過薄を防止する。

スロットル弁４を全開すると、第９図に示すように、バ
キュームピストン７も回転速度に応じて全開し、この状
態に於ては何ら主吸気道２の内面に吸気抵抗を生ずるも
のが残らないことから、極めて高い収入効率が得られ
る。

〈発明の効果〉 このように、本発明によれば、主吸気道と、副吸気道と
を可変ベンチュリ部に於て分岐させ、低速系燃料供給経
路のパイロットアウトレットを副吸気道並びに主吸気道
に共に設け、メイン系燃料供給経路並びに低速系熱料供
給経路の各ブリードエア導入通路を共通の大気室に連通
させるものとしたので、特に低速回転時の燃料の霧化を
促進してアイドル回転の安定化を達成することができる
と共に、低速系からメイン系へ切り替わる時点に於ける
メイン系からの燃料吐出タイミングが早くなることか
ら、低速系からメイン系への燃料供給の繋がりを円滑化
し、全回転域に渡ってエンジンの運転特性を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく気化器の全体的な側断面図であ
る。 第２図は第１図に於けるII−II線に沿う図式的な矢視図
である。 第３図及び第４図は摺動絞り弁部分を詳細に示す拡大断
面図である。 第５図は混合気供給経路を示す図式的な展開図である。 第６図はバイスタバルブの動作説明図である。 第７図〜第９図はスロットル弁とバキュームピストンと
の作動説明図である。 １……気化器本体、1a……大気室 ２……主吸気道、2a……エアホーン ３……ガイド溝、４……スロットル弁 4a……上流側仕切板、4b……下流仕切板 4c……連結部、５……スロットル軸 ６……連結機構、７……バキュームピストン 7a……空隙、８……連結桿 ９……カバー部材、10……ダイヤフラム 11……負圧室 12……ダイヤフラムリテーナ 13……圧縮コイルばね、14……可変ベンチュリ部 15……メイン燃料ノズル 16……ジェットニードル 17……エアブリード管、18……フロート室 19……メイン燃料ジェット 20……スロージェット、20a……低速燃料通路 21……バイパスジェット 22……フロート 23a、23b……バイパスポート 24……副吸気道、25……バイスタバルプ 30……大気通路、30a……ジェット 31……第１メインエア導入通路 31a……ポート、31b……ジェット 32……プランジャ、33……大気導入通路 34……第２メイエア導入通路 34a……ジェット 35……バイスタエア導入通路 36……バイスタ燃料通路 37……バイスタ混合気通路 38……パイロットアウトレット 39……ブリーダ通路 50……リークバルブ、50a……小径部 50b……大径部、50c……段部 51……コイルばね、52……Ｏリング 53……リーク通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに平行してエンジンの吸入ポートに連
   なる大口径の主吸気道および小口径の副吸気道と、ブリ
   ードエア導入通路を備えたメイン系燃料供給経路および
   低速系燃料供給経路と、前記主・副両吸気道を横切って
   摺動変位することにより前記主吸気道と前記副吸気道と
   を同時に閉じる位置から前記主吸気道に先行して前記副
   吸気道が開き始めるようにされた１つの弁からなる摺動
   絞りとを有する摺動絞り弁型気化器であって、 前記主吸気道と前記副吸気道とは、前記摺動絞り弁にて
   形成される可変ベンチュリ部に於て分岐するものであ
   り、 前記低速系燃料供給経路は、前記副吸気道に設けられた
   パイロットアウトレット及び一方のバイパスポートと、
   前記吸気道に設けられた他方のバイパスポートとを備え
   るものであり、 前記メイン系燃料供給経路並びに前記低速系燃料供給経
   路の各ブリードエア導入通路は、共通の大気室に連通し
   ているものであることを特徴とする摺動絞り弁型気化
   器。