JPH0882249A - 隔膜式気化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 利用者が手で介入することなく、外部運転条
件に適合した燃料／空気混合気が内燃機関に供給される
ようにすること。 【構成】 本発明は、制御隔膜によって限定された燃料
充填制御室を備えた、動力式鎖鋸のための隔膜式気化器
に関するものである。吸入通路内に設けられた絞り弁の
上手で注いだ主噴流孔は、燃料通路と、流入する燃料質
量流を制限する燃料用固定絞りとを介して、制御空間と
接続されている。混合気組成を制御可能とするために、
燃料通路内に流入通路が注ぎ、流入通路内に制御弁が配
置されている。制御弁は、制御装置によって操作可能な
調整装置によって、機関運転データに依存して調整可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力式鎖鋸、研削切断
機、ブラシカッター等の手動式作業機械における内燃機
関のための、請求項１の前提部分に記載された隔膜式気
化器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような隔膜式気化器がドイツ公開特
許公報第４２ ３９ ６７３号により公知である。制御
室と吸入通路のベンチュリ部との間の主噴流路は、第１
固定絞りによって非制御路として構成され、又、第２固
定絞りによって被制御路として構成されている。被制御
路の燃料流量は調整ねじによって利用者が変更すること
ができ、被制御路の全開時でも、流入する燃料量は固定
絞りによって限定されている。それ故に、全負荷時の最
大燃料質量流を工場側で調整して、法定排ガス限界値を
守ることができるように、全負荷時に主噴流路を介して
ベンチュリ部に流入する燃料量の総流は限定されてい
る。

【０００３】この公知の解決策は、実用上実証されたの
であるが、しかし、被制御路の構成時に比較的高い技術
的支出を条件とする。その理由は、被制御路を介して流
れる燃料質量流が、非制御路を通して流れる燃料質量流
に比べて比較的少なく、それ故に、微細制御を達成する
ために高精密制御弁を設けねばならないからである。こ
の場合、この制御弁でもって、例えば全負荷時に高い回
転数恒常を、又は良好な加速挙動を達成するために、利
用者に即した混合気調整は手で行うことができる。

【０００４】実際に利用する場合、内燃機関は現場で外
部条件に合わせて調整しなければならず、これは時間が
かかり、作業機械の利用準備態勢を遅らせる。更に、動
力式鎖鋸においても排ガスの排出を減らすために触媒が
利用される点を考慮するなら、触媒の機能能力を損なわ
ないために、機関に供給される燃料／空気混合気が適合
しているように配慮しなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、類概
念に係わる種類の隔膜式気化器を改良して、利用者が手
で介入することなく、外部運転条件に適合した燃料／空
気混合気が内燃機関に供給されるようにすることであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は請求項１〜１１のいずれか１項に記載の隔
膜式気化器を要旨とする。

【０００７】

【実施例】前述の課題は、請求項１に明示された特徴に
よって解決される。

【０００８】固定絞りは、制御室に対する主噴流孔の単
一の連絡路として設けられているので、許容最大燃料質
量流に合わせて設計される。燃料通路内に注ぐ空気導管
は制御弁を介して絞り可能であり、空気は簡単に制御可
能な媒質であるので、この制御弁は単純に構成しておく
ことができる。被制御媒質としての空気と合わせて、制
御弁のこの単純な構造は、機関運転データに依存して制
御装置によって調整可能な調整装置の利用を可能とす
る。かかる機関運転データには、排ガス品質、内燃機関
の回転数、機関温度、回転数恒常等がある。

【０００９】空気通路は、好ましくは、燃料通路内に構
成されたブリード空間内に注ぎ、流入する空気は、燃料
用固定絞りを介して流入する燃料と完全に混合され、主
噴流孔からは均質な乳濁液が流出する。

【００１０】好ましい構成では、制御装置が、内燃機関
の排ガス流中に配置されたλプローブと接続されてお
り、混合気組成の制御は排ガス流中の酸素含量に依存し
て行われる。このことから、２サイクル機関を備えた手
動作業機械においても触媒を有効に利用することが可能
となり、更には、隔膜式気化器の高さ適合が簡単に保証
される。

【００１１】調整装置は、望ましくは、弁ニードルの調
整ねじに作用するサーボモータ、特にステッピングモー
タとすることができる。別の実施態様では、制御弁を備
えた調整装置が電磁行程弁、特に比例弁、として構成さ
れている。

【００１２】電力消費量を低く抑えるために、好ましく
は、クランクケース圧力又は吸入通路負圧を操作力に変
換する空気圧式サーボ装置が設けられている。

【００１３】本発明のその他の特徴は、その他の請求
項、明細書及び図面から明らかとなる。図面には、以下
詳しく説明する本発明の実施例が図示されている。

【００１４】図示例 図１に示した隔膜式気化器１は、ベンチュリ部３を備え
た吸入通路２を有する。吸入通路２内で、−−ベンチュ
リ部３の下手で−−、絞り弁４が軸５によって揺動可能
に支承されている。気化器１の吸入通路２は内燃機関２
８、特に２サイクル機関、の吸入口と接続されており、
燃料／空気混合気は矢印６で示す流れ方向に吸入され
る。燃焼排ガスは吐出し口を介して吐き出されて、排ガ
ス流３８を形成する。

【００１５】燃料導管１０を介して、気化器１は、図示
されない燃料タンクと接続されている。燃料を送るため
に、隔膜式気化器のケーシング内に隔膜式ポンプ１１が
構成されており、該ポンプが作動空間１１ａと吸排空間
１１ｂとを有する。作動空間１１ａと吸排空間１１ｂ
は、隔膜１１ｃによって相互に分離されている。作動空
間１１ａは通路を介して内燃機関２８のクランクケース
と接続されており、それ故に、隔膜ポンプは変化するク
ランクケース圧力によって駆動される。負圧のとき、吸
入側に配置された逆止め弁１２を介して燃料が吸排空間
１１ｂ内に吸入される。超過圧力の場合、吸排空間１１
ｂ内に吸入された燃料は、圧力側に配置された逆止め弁
１３を介して、隔膜式気化器の制御空間７内に注いだ燃
料送り管１４内に送られる。

【００１６】制御空間７内への燃料送り管１４の注ぎ口
１５は流入弁の弁体１６によって閉じられており、弁体
はベルクランク１７の一端で支えられている。ベルクラ
ンクはピン１８の周りを揺動可能であり、圧縮ばね１９
は弁体１６の閉方向でベルクランク１７に力を加える。
ばね１９は、更に、ベルクランク１７の他端を、制御隔
膜２０の中心に設けられた止めに押圧し、該隔膜が制御
空間７を限定する。制御空間７に背向した隔膜２０の乾
燥側２７は、ケーシング蓋に設けられた孔２１を介して
大気が、又は別の望ましい基準圧力レベルが、負荷され
ている。

【００１７】絞り弁４の上手、ベンチュリ部３の範囲
で、主噴流孔２３が吸入通路２内に注ぐ。主噴流孔２３
は、燃料通路を介して制御空間７と接続されており、通
路２２は、制御空間７に対向した末端に、燃料用固定絞
り２５を有しており、該絞りは、制御空間７から主噴流
孔２３に至る燃料質量流を制限する。燃料用固定絞り２
５に付属して未負荷弁板２４が設けられており、吸入通
路２又は燃料通路２２内の圧力変化が制御空間７内の圧
力レベルに及ぼす反作用は、前記弁板によって防止され
る。制御空間７からベンチュリ部３内への流れ方向で、
固定絞り２５の下手にブリード室２６が構成されてお
り、そこに流入通路４１が注ぐ。流入通路４１内に配置
された制御弁４０を介して、ブリード室２６に流入する
空気量が制御可能である。制御弁４０は、望ましくは、
ニードル弁として構成されており、弁ニードルの制御円
錐体４３が弁孔４４内に係合する。弁孔４４が空気空間
42をブリード室２６と接続し、空気空間４２内に流入通
路４１が注ぐ。図１に示す実施例では、吸入通路２の前
に設けられた空気濾過器５０の純空気側５１から流入通
路４１が分岐している。入口によって濾過された空気
は、制御弁４０の範囲で汚れの虞を低下させる。

【００１８】弁孔４４が閉じているとき、絞り弁４の位
置に依存して、図２に実線で示すような最大燃料質量流
ｋｇ／ｈが与えられているように、固定絞り２５は寸法
設計されている。この最大燃料質量流は、なお是認可能
な、望ましくは法定限界値以下の排ガスの排出が現れる
ように量定されている。

【００１９】図３が示すように、図示実施例において絞
り弁４の全開時及び制御弁４０の閉時に燃料質量流は
１．３５ｋｇ／ｈとなる。調整ねじ８を回すことによっ
て制御円錐体４３は弁孔４４から軸方向に移動される。
流入通路４１を介してブリード室２６に空気が流入す
る。調整ねじ８を半分回すと燃料質量量が１．３ｋｇ／
ｈに低下し、調整ねじ８を更に開方向に回すと燃料質量
流は、調整ねじ８の２回転時の１．１７ｋｇ／ｈにま
で、低下させることができる。

【００２０】空気制御弁４０が−−閉位置から出発して
−−調整ねじ８の１回転だけ開かれると、絞り弁角度に
関係して、図２に破線で示したような燃料質量流が生じ
る。開方向に２回転すると、図２に点線で示したような
質量流が生じる。従って、空気制御弁４０を介して、各
絞り弁位置において主噴流孔２３からの燃料質量流を変
更することができる。空気制御弁４０を介して、−−制
御円錐体４３の中央調整から出発して−−、内燃機関３
８に供給する燃料／空気混合気を濃化し又は希薄化する
ことができる。空気制御弁４０を開くことによって、燃
料用固定絞り２５の下手で印加される負圧信号が減少
し、絞り弁の作用の開始は僅かにずれているだけであ
る。図示実施例の場合、このずれは絞り弁角度約５°に
すぎない。

【００２１】空気弁４０を介して混合気を調整する可能
性によって、−−特に隔膜式気化器１の場合−−λ＝一
定での制御が可能であり、このことは、特に、触媒を利
用する場合に望ましい。排ガス流３８中の酸素濃度を測
定するλプローブ３９は、排ガス流３８中に配置され
て、制御装置４６と接続されており、該装置がλプロー
ブ３９の出力信号に依存して調整装置４７を操作する。
調整装置４７は、−−図１に略示されたように−−、調
整ねじ８を回転させるステッピングモータ等とすること
ができ、こうして、調整ねじ８の回転位置は、従って内
燃機関２８に供給される混合気組成は、排ガス流３８中
の酸素含量に依存して調整可能である。特に絞り弁位置
約５０°以降の範囲において、制御弁４０の中央開度
（１回転開）から出発して、混合気の著しい希薄化又は
濃化を可能とする制御帯域幅４５が与えられている。

【００２２】強調すべき点として、このλ制御でもって
高さ適合も簡単に保証されている。λプローブ３９を補
足して、又はその代わりに、制御装置４６は、例えば混
合気組成の制御を介して全負荷時の高い回転数恒常を保
証するために、内燃機関の運転温度を検出する温度セン
サ３７及び／又は回転数センサ３６と接続しておくこと
もできる。図４に示す実施例の隔膜式気化器の構造は、
実質的に、図１に示すものと一致しており、それ故に、
同じ部品には同じ符号が用いられている。制御弁４０は
電磁行程弁として構成されており、弁ニードルは二重矢
印の方向に移動可能である。この弁は比例弁として構成
しておくことができる。また、２位置弁としての運転が
望ましいこともあり、その場合、弁ニードルは可変頻度
で閉位置と開位置との間を切換わる。

【００２３】更に、図４に破線で示したように、制御弁
４０の制御はサーボ装置４５を介して行うこともでき、
該装置は、例えば、空気圧式操作部として構成しておく
ことができる。操作力は、吸入通路２内の負圧から、又
は内燃機関クランクケースの変化する圧力から、導出し
ておくことができる。

【００２４】図４に示す実施例では、制御弁４０の空気
空間４２が流入通路４１ｂを介して制御隔膜２０の乾燥
側２７と接続されており、場合によって制御隔膜２０の
乾燥側２７に加えられる基準圧力レベルは、空気制御弁
４０を介して、固定絞り２５の下手の負圧も変化させ、
つまりブリード室２６内の負圧を変化させる。

【００２５】流入通路４１ａを介して大気から直接空気
を供給することが望ましいこともある。

【００２６】更に、機関運転パラメータを検出すること
なく自動高さ適合を達成するために、気圧計式センサ３
５（圧力測定缶）がセンサとして望ましい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、利用者が手で介入する
ことなく、外部運転条件に適合した燃料／空気混合気が
内燃機関に供給されるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関に概略配置された隔膜式気化器の断面
図である。

【図２】主噴流孔を流れる燃料質量流と絞り弁角度との
関係を示す線図である。

【図３】燃料質量流を、空気制御弁の開度に関係して記
載した線図である。

【図４】隔膜式気化器の一部の拡大図である。

【符号の説明】

１ 隔膜式気化器 ２ 吸入通路 ３ ベンチュリ部 ４ 絞り弁 ５ 軸 ６ 燃料／空気混合気 ７ 制御空間 ８ 調整ねじ １０ 燃料導管 １１ 隔膜式ポンプ １１ａ 作動空間 １１ｂ 吸排空間 １１ｃ 隔膜 １２ 逆止め弁 １３ 逆止め弁 １４ 燃料送り管 １５ 注ぎ口 １６ 弁体 １７ ベルクランク １８ ピン １９ 圧縮ばね ２０ 制御隔膜 ２１ 孔 ２２ 通路 ２３ 主噴流孔 ２４ 未負荷弁板 ２５ 固定絞り ２６ ブリード室 ２７ 乾燥側 ３５ 気圧計式センサ ３６ 回転数センサ ３７ 温度センサ ３８ 排ガス流 ３９ λプローブ ４０ 制御弁 ４１ 流入通路 ４２ 空気空間 ４３ 制御円錐体 ４４ 弁体 ４５ 制御帯域幅 ４６ 制御装置 ４７ 調整装置 ５０ 空気濾過器 ５１ 純空気側

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力式鎖鋸、研削切断機、ブラシカッタ
   ー等の手動式作業機械における内燃機関のための隔膜式
   気化器であって、制御隔膜（２０）によって限定された
   燃料充填制御室（７）を備えており、該室が、絞り弁
   （４）の上手で吸入通路（２）内に注ぐ主噴流孔（２
   ３）を備えており、該孔が、燃料通路（２２）と、流入
   する燃料質量流を制限する燃料用固定絞り（２５）とを
   介して、制御空間（７）と接続されているものにおい
   て、燃料通路（２２）内に流入通路（４１）が注ぎ、流
   入通路（４１）が制御弁（４０）によって絞り可能であ
   り、制御弁（４０）が、制御装置（４６）によって操作
   可能な調整装置（４７）によって、機関運転データに依
   存して調整可能であることを特徴とする隔膜式気化器。
2. 【請求項２】 流入通路（４１）が、燃料用固定絞り
   （２５）と主噴流孔（２３）との間で、好ましくは固定
   絞り（２５）に隣接して、燃料通路（２２）内に注ぐこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の隔膜式気化器。
3. 【請求項３】 流入通路（４１）が、燃料通路（２２）
   内に構成されたブリード室（２６）内に注ぐことを特徴
   とする、請求項１又は２に記載の隔膜式気化器。
4. 【請求項４】 制御装置が、排ガス品質、回転数、機関
   温度等の少なくとも１つの機関運転データを検出するセ
   ンサ（３６，３７，３９）と接続されていることを特徴
   とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の隔膜式気
   化器。
5. 【請求項５】 センサが、排ガス流（３８）中に配置さ
   れたλプローブ（３９）であることを特徴とする、請求
   項４に記載の隔膜式気化器。
6. 【請求項６】 調整装置（４７）が、サーボモータ、特
   にステッピングモータ、であることを特徴とする、請求
   項１〜５のいずれか１項に記載の隔膜式気化器。
7. 【請求項７】 制御弁を備えた調整装置が、電磁行程
   弁、特に比例弁、を形成することを特徴とする、請求項
   １〜５のいずれか１項に記載の隔膜式気化器。
8. 【請求項８】 調整装置が、好ましくは空気圧式に作動
   するサーボ装置（４８）を含むことを特徴とする、請求
   項１〜７のいずれか１項に記載の隔膜式気化器。
9. 【請求項９】 制御弁（４０）がニードル弁であること
   を特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の隔
   膜式気化器。
10. 【請求項１０】 流入通路（４１ｂ）が制御隔膜（２
    ０）の乾燥側（２７）と接続されていることを特徴とす
    る、請求項１〜９のいずれか１項に記載の隔膜式気化
    器。
11. 【請求項１１】 流入通路（４１）が、吸入通路（２）
    の前に設けられた空気濾過器（５０）の純空気側（５
    １）と接続されていることを特徴とする、請求項１〜９
    のいずれか１項に記載の隔膜式気化器。