JPS5827088Y2

JPS5827088Y2 - 内燃機関の吸入空気制御装置

Info

Publication number: JPS5827088Y2
Application number: JP1978020471U
Authority: JP
Inventors: 明英山口; 光功寺村; 肇赤土
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 1978-02-20
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1983-06-11
Also published as: US4244343A; JPS54124825U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は低温時、内燃機関へ吸入される吸入空気の温度
を一定に制御し、かつ高温時には気化器のフロート室、
空気清浄器から吸気管へ空気を導入し、空燃比を一定に
保ち内燃機関不調を防止する目的で用い・る内燃機関の
吸入空気制御装置に関するものである。

従来、自動車等の内燃機関において、気化器に一゛吸゛
入される吸入空気温度が冬季など特に低い場合、その吸
気温度を検知しこの吸気温度によってスロットル弁下流
側の吸気路の負圧を負圧モータに作動させて気化器へ冷
気と暖気を調節するよう前記負圧モータの制御を行うサ
ーモスタティックバルブと、夏季のように外気温度が高
い時、特にアイドリング時前記吸気路中の混合気の過濃
化を防ぐために吸気路へ補正空気を送るよう作動するサ
ーモスタティックバルブとを一体化したサーモスタティ
ックバルブが提案されている。

これは、温度検出器およびアクチューターとしてバイメ
タルを１個又は複数個使用しているが、低温より高温ま
でをコントロールするためには非常に大きな寸法を有す
るバイメタルが必要であり、このため重量が増加し形状
が大きくなり、コスト的にも非常に高いものとなるとと
もに振動条件下においてバイメタルが振動し誤動作を起
すという重大なる不具合点がある。

また、スロットル弁下流側の吸気路内の負圧を負圧モー
タに作動させて気化器へ吸入される冷気と暖気を調整し
ているため、例えば寒冷時に高負荷運転を行った場合、
吸気路内の負圧は小さくなり負圧モータが暖気を吸入さ
せるよう作動する負圧値以下となり、その結果冷気吸入
が行なわれ例えば気化器が凍結する等の重大なる不具合
点がある。

また、夏季のように外気温度が高くて連続高速運転後に
機関停止した時、内燃機関室内の温度が急上昇して気化
器のフロート室内燃料が蒸発し、この蒸発分が気化器内
に吸入されて過濃混合気となり、再始動後の内燃機関が
不調になるという不具合点があった。

本考案は上記の不具合点を全て解消できる内燃機関の吸
入空気制御装置を提供することを目的とするものである
。

以下本考案を図に示す実施例について詳細に説明する。

第１図において、１は空気清浄器、２は濾過体、３は負
圧モータで金属もしくは樹脂製ハウジング３ａ、３ｂ、
スプリング３ｃｓダイヤフラム３ｄ、および棒体３ｅか
ら構成されている。

この負圧モータ３は気化器４へ供給する暖気Ａ１冷気Ｂ
の切替えおよび混合割合を空気清浄器１の吸気管１ａ内
に配設した切替バルブ５を介して行うもので、負圧室３
ｇに印加される気化器４のスロットル弁４ａ下流側の吸
気路６ａの負圧によって制御される。

６は内燃機関Ｅ導通ずる吸気管である。

なお、暖気Ａは排気管５１の上方を覆っている集熱板５
２で暖ためられホース５３にて吸気管１ａに導かれる。

７は本考案のサーモスフティックバルブで、負圧モータ
３と吸気路６ａとの負圧通路に挿入接続されている。

８，９．ｌｌａ。１１ｂ、ｌｌｃはその接続を行うゴム
ホースであり、８は負圧モータ３に、また９は吸気管６
に接続されている。

一方、ホース１１ｃは空気清浄器１の濾過体２内側にロ
ー付等にて組付けられたパイプ１ａに接続されている。

１０は金属製、樹脂の分岐管で、上記ホース１１ａ、１
１ｂは分岐管１０を経てフロート室１３へ各々接続され
ている。

上記気化器４の構造詳細を第２図に示す。

第２図において、１３はフロート室、１４．１５はエア
ブリーダ、１６はエコノマイザジェット、１８はエンジ
ンキースイッチによりＯＮ、ＯＦＦするソレノイドバル
ブであり、燃料の導通、遮断を行う。

１９はスロー系燃料通路１２の出口になるスローポート
で、２０は同じくアイドルポートである。

２１はフロート室１３の上方に設置されたパイプであり
、ホースｌｌａを経由してサーモスフティックバルブ７
へ通じている。

なお、フロート室１３内はエアーベント１３ａによりス
ロットル弁４ａの上流側に通じており、スロットル弁４
ａの上流の空気がフロート室１３内に導入されるように
なっている。

次に、サーモスフティックバルブ７の構造を詳細に説明
する。

第３図において、２２ａは銅等の熱伝導の良好な金属材
料にて作られた検温部、２２ｂはワックス等の温度変化
によって体積が膨張、収縮する熱膨張体、２２ｃは熱膨
張体２２ｂによって作動させられる作動軸であり、ハウ
ジング２２ｄ内に嵌挿されている。

これらから構成される温度検出器２２は熱可塑性樹脂の
ジュラネツクス（商品名）またはアルミニウム、鉄等の
金属よりなるハウジング２３に螺合固定されている。

このハウジング２３は大気へ通ずる１個または複数個の
孔２４を側面に有しているとともに、下面に第１バルブ
シート面２５を有している。

２６はジュラネツクスまたはアルミニウム、鉄等の金属
よりなるハウジングであり、上記ハウジング２３とハウ
ジング２６とでサーモスタテックバルブ７の主要外形を
形成している。

ハウジング２６は側面に前記負圧モータ３の負圧室３ｇ
へ通じ、しかも内部に例えば０．７Φ程度の絞り部２７
を有するパイプ２８と前記吸気管６のうち気化器４のス
ロットル弁４ａの下流側へ通ずるパイプ２９を有してい
る。

また、ハウジング２６は前記気化器４のフロート室１３
のパイプ２１と前記空気清浄器１に取付られたパイプ１
ａとへ通じているパイプ３３を有している。

このパイプ３３はハウジング２６の内部のフランジ部に
設けた第２バルブシート面３１の近傍の穴３２に連通し
ている。

３４はジュラネツクスまたは金属等からなる第１バルブ
素子であり、その上面外周部に例えばシリコンゴムより
なるガスケット３５が焼付成形されていて、この第１バ
ルブ素子３４はハウジング２６内に配置されている。

この第１バルブ素子３４はスプリング３６によってハウ
ジング２３における第１バルブシート面２５にガスケッ
ト３５を介して密接している。

この第１バルブ素子３４はノ＼ウジング２３の孔２４と
ハウジング２６のパイプ２８とを結ぶ第１経路を開閉す
るものであり、換言すれば負圧モータ３の負圧室３ｇへ
の大気の導入を制御するものである。

また、第１バルブ素子３４には、その上部に温度検出器
２２の作動軸２２ｃの先端が接触する平面部３４ａ、、
その下部に孔３４ｃを有する中空の突起部３４ｂが形成
しである。

この第１バルブ素子３４の突起部３４ｂの外周部は、ハ
ウジング２６の中央貫通穴２６ａに配設された０リング
３７によってシールされており、従ってハウジング２６
内の空間部３８と空間部３９とは第１バルブ素子３４の
穴部３４ｃを介して導通されるようになっている。

４１はジュラネツクス。アルミニウム等からなる第２バ
ルブ素子であり、その上面外周部にゴム材等からなるガ
スケット４２を焼付成形、または接着剤にて固着してい
る。

また、この第２バルブ素子４１はテーパ形状の突起部４
１ａと、前記第１バルブ素子３４の突起部３４ｂが入る
ような径の大きい貫通穴４１ｂとを有している。

この第２バルブ素子４１は第１バルブ素子３４に対し直
列関係にしてハウジング２６内に配置しており、樹脂、
アルミニウム等の金属よりなる底蓋４３との間に配設さ
れたスプリング４４により、ガスケット４２を介してフ
ランジ部２６ｂに形成した第２バルブシート面３１に密
接している。

４５はジュラネツクスまたはアルミニウム等の金属から
なり１個あるいは数個の子Ａ５ａを有する仕切部で
、ゴム材料よりなる傘形状の逆止弁４６が設置しである
。

この逆止弁４６はＡ方向のみ空気が流れるよう組付けら
れている。

この仕切部４５は、第１バルブ素子３４の突起部３４ｂ
の先端が仕切部４５の平面部４５ｂに接触するよう第２
バルブ素子４１に取付けられている。

なお、ハウジング２６の貫通穴２６ａと第１バルブ素子
３４の突起部３４ｂの外周とのすき間（例えばΦ０．５
相当の孔）が、第１バルブ素子３４の穴部３４ｃと同値
であればθリング３７と孔３４ｃは設けなくてもよい。

以上の構成により、本考案バルブの作動を説明すると、
冬季等のように外気温が低いと内燃機関Ｅに吸入される
吸入空気温度も低く、従って内燃機関Ｅの不調を招く。

このように外気温が低い場合、温度検出器２２の熱膨張
体２２ｂが膨張せず、よって作動軸２２ｃは作動しない
ため、ハウジング２３の第１バルブシート面２５にガス
ケット３５を介して第１バルブ素子３４がスプリング３
６によって押圧され密接しているので、孔２４とパイプ
２８とを結ぶ第１経路は閉じられている。

かかる状態において、低負荷走行を行った場合には、パ
イプ２８、第１バルブ素子３４の穴部３４ｃ、仕切部４
５の孔４５ａ１およびパイプ２９を結ぶ第２経路におい
て、吸気路６ａの負圧は大きいため逆止弁４６が開弁し
て第２経路が開放する。

故に、吸気路６ａの負圧がパイプ２８を経て負圧モータ
３の負圧室３ｇに印加され、切替バルブ５を第１図図示
の位置に作動させる。

また、外気温が低くて暖気Ａの供給時に高負荷走行を行
った場合吸気路６ａの負圧が低下するが、この負圧はパ
イプ２８部の負圧より小さいため、開弁していた逆止弁
４６は閉弁し負圧モータ３の負圧室３ｇに印加された負
圧がそのまま保持され、切替バルブ５を第１図図示の位
置に保持する。

この時、内燃機関Ｅへ吸入される空気は排気管５１によ
って暖ためられ、集熱板５２およびホース５３を経由し
て吸入される暖気Ａであるため、空気清浄器１の内に設
置されたサーモスフティックバルブ７の周囲温度が上昇
してくる。

次に、このサーモスフティックバルブＩの周囲温度が例
えば２５℃以上になると、温度検出器２２の熱膨張体２
２ｂが膨張し作動軸２２ｃが作動して第１バルブ素子３
４の上面内周部にある平面部３４ａをＡ方向に押下げ、
第１バルブ素子３４が作動するため、この第１バルブ素
子３４は第１バルブシート面２５から離れるので、第１
経路は開放される。

従って負圧モータ３の負圧室３ｇは孔２４およびパイプ
２８を経て大気開放状態となり、負圧モータ３は作動し
なくなる。

このため、内燃機関Ｅへ吸入される空気はすべて冷気Ｂ
となり、サーモスフティックバルブ７の雰囲気温度が低
下してくる。

この雰囲気温度の低下により熱膨張体２２ｂは収縮し、
よって第１バルブ素子３４を閉弁する。

以上の作動を繰返して内燃機関Ｅへ吸入される吸入空気
温度は成る一定の幅にコントロールされるのである。

なお、２５℃の温度以上では、第１バルブ素子３４が開
弁しているので、孔２４、第１バルブ素子３４の穴部３
４ｃ１逆止弁４６の孔４５ａ１パイプ２９を結ぶ第４経
路が開放され、孔２４からの大気は上記経路を通って吸
気路６ａ内に供給される。

従って、吸気空気の温度上昇による吸入空気の不足分は
補なうことができる。

外気温が更に上昇する時、例えば６５℃以上になった時
には熱膨張体２２ｂが更に膨張し作動軸２２ｃの作動ス
トロークは増大し、第１バルブ素子３４の突起部３４ｂ
の穴部３４ｃがθリング３７の下方に位置し、かつ第２
バルブ素子４１をＡ方向に押下げる。

このため、第２バルブ素子４１は第２バルブシート面３
１から離わ、気化器４のフロート室１３、空気清浄器１
のパイプ１ａに通じるパイプ３３と空間部３２、空間部
４０を経て通じるパイプ２９とを結ぶ第３経路が開路さ
れる。

従って、フロート室１３内の空気と空気清浄器１内の空
気が気化器４のスロットル弁４ａの下流側に導入される
ので、高温下でのフロート室１３内の燃料蒸発分は減少
する。

また、外気温の上昇による内燃機関Ｅに吸入される吸入
空気の不足分はパイプ３３からの空気清浄器１内の空気
で補償できる。

なお、この空気が一度に多量に入らないように第２バル
ブ素子４１の突起部４１ａがテーパ状にしである。

なお、内燃機関Ｅの停止および外気温の低下等で空気清
浄器１に吸入される吸入空気の温度が下降した場合は、
温度検出器２２の熱膨張体２２ｂの体積が収縮し、第２
バルブ素子４１はスプリング４４の力によってＢ方向へ
押上げられ、第２バルブシート面３１に密接して第３経
路が遮断され、フロート室１３内の空気と空気清浄器１
内の空気が気化器４の下流側に導入されるのを遮断する
。

更に温度が下降した場合は、第１バルブ素子３４がスプ
リング３６の力によってＢ方向へ押上げられ、第１バル
ブシート面２５に密接して第１経路が遮断され、第２経
路は閉じ（内燃機関停止時）、また第４経路も閉じ、初
期の状態へ復帰する。

上記実施例におけるサーモスタティックバルブ７の特性
を第４図乃至第６図に示す。

第４図は負圧モータ３の負圧室３ｇの負圧を実線で示し
、吸気路６ａ内の負圧を点線で示している。

この第４図によれば、吸気路６ａの負圧が変化しても時
間Ｓにかかわらず負圧室３ｇ内の負圧は略一定である。

第５図は吸気路６ａの負圧を一定（４５０Ｊｕｇ）にし
、機関Ｅへ供給される吸入空気の温度ｔと負圧モータ３
に印加される負圧ｐとの関係を示す特性図、第６図は吸
気路６ａの負圧を一定（４５０ｉＲｇ）にし、機関Ｅ
へ供給される吸入空気の温度ｔと吸気路６ａに供給され
る空気量Ｑとの関係を示す特性図である。

なお、第５図と第６図とは互いに対応するものである。

また、上記実施例においては、第２バルブ素子４１が開
弁した時に空気清浄器１内の空気をパイプ２９を経て気
化器４のスロットル弁４３下流側の吸気路６ａ内に供給
したが、例えば、第１バルブ素子３４の突起部３４ｂを
テーパ状に形成するとともに、θリング３７を廃止して
、このテーパ状の突起部３４ｂとハウジング２６のフラ
ンジ部２６ｂの中央貫通穴２６ａとの間に隙間を設け、
第２バルブ素子４１の開弁時にハウジング２３の孔２４
からの大気を上記隙間を経てパイプ２９に送るように構
成しても勿論よい。

また、上記実施例においては、空気清浄器１内の温度を
内燃機関Ｅへ吸入される吸入空気温度として検出してい
るが、内燃機関Ｅを収容している室内り温度を吸入空気
温度として検出してもよい。

以上詳述したごとく本考案においては、大気に通ずる第
１開口、負圧モータに通ずる第２開口、気化器のフロー
ト室に通ずる第３開口、および気化器のスロットル弁下
流側の吸気路に通ずる第４開口を具備したハウジングを
有し、このハウジングに温度変化によって体積が膨張、
収縮する膨張体により作動する作動軸を有した温度検出
器を取付け、この温度検出器の作動軸によって作動させ
られる第１バルブ素子、およびこの第１バルブ素子に直
列配置した第２バルブ素子をハウジング内に設け、ハウ
ジング内において第２開口と第４開口との間に逆止弁を
設け、第２開口と第４開口とを結ぶ第１経路を逆止弁に
作用する吸気路内の負圧が犬なる時にこの逆止弁が開弁
することによって開放されるように構成するとともに、
逆止弁に作用する吸気路内の負圧が上記大なる負圧より
小さくなって逆止弁が開弁することによって閉じられる
ように構成し、第１開口と第２開口とを結ぶ第１経路、
ならびに第１開口と第４開口とを結ぶ第４経路を第、■
バルブ素子により開閉するよう構成し、かつ第３開口と
第４開口とを結ぶ第３経路を第２バルブ素子により開閉
するよう構成し、吸入空気温度の低温時には、第１．第
２バルブ素子が閉弁して第１経路および第３経路を閉じ
るよう構成し、吸入空気温度が上昇すると第１バルブ素
子が開弁して第１経路および第４経路を開放し、第１開
口から空気を第４経路を経て吸気路内に供給し、更にこ
の後第２バルブ素子が開弁して第３経路を開放し、この
第３経路を経て気化器のフロート室内の空気を吸気路内
に供給するように構成したから、低温時の吸入空気温度
を調節する負圧モータの制御、ならびに高温時に吸気路
内に空気を導入して機関の吸入空気不足分を補償すると
いう複雑な制御を行なうにもかかわらず、主要構成要素
としては温度検出器、バルブ素子、ハウジング、逆止弁
というように単品の部品点数が少なく、しかも温度検出
器の作動軸でバルブ素子を作動させていて単純な構造で
あり、小型で低コストなサーモスタティックバルブを提
供できる。

また、本考案では逆止弁をハウジング内に内蔵している
から、吸入空気の低温時に負圧モータが作動している際
、高負荷運転を行なって吸気路内の負圧が負圧モータの
作動を停止するごとき小さい負圧になっても逆止弁が閉
じて負圧モータ内にこの小さい負圧が導入されるのを防
止でき、よって吸入空気温度が低温にもかかわらず冷気
吸入が行なわれるという不具合点を解消できる。

更に、本考案では、吸入空気温度の上昇時に第２バルブ
素子が開いて気化器のフロート室内が第３開口および第
４開口を経て気化器のスロットル弁下流側の吸気路内と
通じるように構成しであるから、外気温が高くて高速高
負荷運転後に再始動する際、気化器のフロート室内が燃
料蒸気で充満してこの蒸発分が気化器に吸入されて過濃
混合気となるのを防ぐことができ、それ故、内燃機関の
不調といった不具合点を解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案サーモスタティックバルブを有する内燃
機関を示す一部断面図、第２図は第１図図示の気化器の
詳細を示す断面図、第３図は本考案サーモスタティック
バルブの一実施例を示す正面図、第４図乃至第６図は本
考案の説明に供する特性図である。１・・・空気清浄器、３・・・負圧モータ、４・・・気
化器。４ａ・・・スロットル弁ｔ６ａ・・・吸気路、７・
・・サーモスタティックバルブ、１３・・・フロート室
、２２・・・温度検出器、２２ｂ・・・熱膨張体、２２
ｃ・・・作動軸。２３・・・ハウジング、２４・・・第１開口をなす孔。２６・・・ハウジング、２８・・・第２開口をなすパイ
プ。２９・・・第４開口をなすパイプ、３３・・・第３開口
をなすパイプ、３４・・・第１バルブ素子、４１・・・
第２バルブ素子、４６・・・逆止弁、Ａ・・・暖気、Ｂ
・・・冷気。Ｅ・・・内燃機関。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

暖気取入通路と、冷気取入通路と、この両道路・−・の
分岐部に位置してその通路を切換えて内燃機関の気化器
へ吸入される空気の温度を調節する切換ダンパと、負圧
の導入により前記切換ダンパを、前記暖気取入通路を開
放する方向に作動させる負圧モータと、前記内燃機関の
気化器へ供給される吸入空気の温度変化によって体積が
膨張し、収縮する熱膨張体およびこの熱膨張体により作
動させられる作動軸を有した温度検出器と、大気に通ず
る第１開口、前記負圧モータの負圧導入部に通ずる第２
開口、前記気化器のフロート室に通ずる第３開口、及び
前記気化器のスロットル弁下流側の吸入路に通ずる第４
開口を有するとともに、前記温度検出器が取付けられる
ハウジングと、このハウジング内に配置され、前記温度
検出器の作動軸により作動させられて前記第１開口と前
記第２開口とを結ぶ第１経路を開放するとともに、前記
第１開口と前記第４開口とを結ぶ第４経路を開放する第
１バルブ素子と、前記ハウジング内に配置され、この第
１バルブ素子の作動後にこの第１バルブ素子により作動
させられて前記第３開口と前記第４開口との間を結ぶ第
３経路を開放する第２バルブ素子と、前記第２開口と前
記第４開口とを結ぶ第２経路内に位置し、前記第４開口
を通して作用する前記吸気路内の負圧が大なるときにそ
の第２経路を開くとともに、前記吸気路内の負圧がそれ
より小なるときにその第２経路を閉じるよう作動する逆
止弁とを具備したことを特徴とする内燃機関の吸入空気
制御装置。