JPS5836845Y2 - アンチアフタ−バ−ニングバルブ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車等の内燃機関に於けるアフターバーニン
グ、即ち失火した未燃混合気が燃焼室から排出された後
燃焼するのを防止する為の装置に関する。

アフターバーニングは一般に空燃比が過小に、即ち混合
気が過濃となって失火することに起因し、通常の運転で
は減速初期に生じる傾向を示す。

このような減速初期の過濃化を防止する為に、アンチア
フターバーニングバルブ装置を取付けて、気化器を通る
空気とは別に空気をインテークマニホールドへ直接導入
する技術が知られて釦り、アフターバーニング防止に有
効であることが実証されている。

従来のこの種のバルブ装置は第１図に示す如く、バルブ
本体１内にダイヤフラム２を配置し、このダイヤフラム
２に弁体３を連結してダイヤフラム２の動きにより弁体
３で空気通路４を開閉するようになって釦り、このダイ
ヤフラム２の動きを機関吸入負圧で与えるようになって
いる。

このダイヤフラム２の動きを与える為に、ダイヤフラム
２で区画した室Ａ及びＢをダイヤフラム２に形成した小
孔５で連通させ、又室Ａを弁体３よりインテークマニホ
ールド側の空気通路に開口６を通して連通させて、イン
テークマニホールドに於ケる機関吸入負圧を室Ａに敏感
に伝える一方室Ｂ内の圧力が室Ａ内の圧力に対し鈍感に
追従するようになし、これにより常時は圧縮ばね７の作
用で閉位置に強制されるようになされている弁体３をそ
の強制力に抗して機関減速初期に生じる急激な機関吸入
負圧の降下で開作動させるようになされている。

即ち、混合気の過濃化を生じる如き吸入負圧の降下が開
口６を通して室Ａに伝えられる場合、室Ａ内の圧力は直
ちに応答して圧力降下するが室Ｂ内の圧力は小孔５によ
り室Ａの圧力に達する迄に時間遅れを生じ、この間の画
室の差圧が圧縮はねの押圧力に勝って弁体３な開作動さ
せる一方、失火を生じる恐れのない吸入負圧の変動に関
しては室Ａ及びＢの差圧が圧縮はね７の押圧力より小さ
い為に弁体３の開作動を起し得ないようになされており
、小孔５及び圧縮ばね７はこれらの条件を満すように選
定されるようになっている。

しかしながらこのような構成、特に室ＡとＢとの鈍感な
連通を行わせる為に単なる小孔５をダイヤフラム２に形
成した構成のバルブ装置では、所望の時間にわたる弁体
３の開作動を得られない欠点があった。

即ち、吸入負圧の真空度の高い減速状態はど混合気が過
濃となって失火を生じる時間の長くなることが見出され
ており、それ和尚に長い時間にわたって弁体３の開作動
を維持出来ることが必要であるのに反し、単なる小孔５
を備えただけのバルブ装置では室Ａ及びＢの間の初期差
圧と弁体３の開作動時間との関係は第２図ａ及びｂで示
すようにサチュレートする傾向を示し、これ故に広い初
期差圧の範囲にわたり良好な開作動時間を得ることが出
来ないのである。

例えば曲線Ｃで示す如き関係が望ましい場合、初期差圧
の小さい領域でほぼ合致するような小孔を有するバルブ
装置では初期差圧が３００關ＨＰを超えるような急激な
吸入負圧の降下に対しｔｌなる作動時間しか得られず不
足である。

又、このような犬なる吸入負圧の降下に対して充分なｔ
２なる作動時間を得られるように前者のバルブの小孔５
の孔径を絞った場合には、小さな初期差圧の領域にて必
要以上の作動時間が与えられることになり、空気の吸込
過多を生じて機関運転を不安定となし、排気の悪化を生
じることになる。

それ故に本考案の目的はこのような従来技術に於ける欠
点を解消し、広範囲の機関吸入負圧の変動に対して常に
適当な時間にわたる空気の導入を可能となし、これによ
り減速初期の過濃混合気による失火に起因するアフター
バーニングを防止出来るアンチアフターバーニングバル
ブ装置を提供することにある。

即ち本考案は、室Ａ及びＢの間の所要の圧力応答性を与
える上で小孔の特性に比較して流量の増大に伴い流量係
数がより小さくなる。

換言すれば流量の増大に伴って流動抵抗がより大きくな
る如き特性を与えることが有効であるとの考えから、こ
のような特性を有する焼結合金、発泡金属等の多孔物質
に着目し、この種の多孔物質を通して室Ａ及びＢを連通
させるようになしたものである。

第３図を参照して本考案の一実施例を説明すれば、第３
図には特に本考案の係る部分のみ示してあり、バルブ装
置の基本的な全体構成は第１図を参照して前述したもの
と同じである。

この実施例ではダイヤフラム２に比較的太なる孔５Ａを
形成し、その上部に本考案の特徴とする多孔物質の部材
８を配置し、これらダイヤフラム２と部材８とを上下に
配置した支持板９及び１０により挾持して固定し、これ
らを一体的に弁体３と連結して構成しである。

勿論各支持板９及び１０にも部材８及び孔５Ａに対応す
る位置に孔５Ｂが形成されている。

ここで孔５Ａ及び５Ｂの孔径は異って示されているが、
これらの孔は室Ａ及びＢの間を通る空気流量を制限する
即ち圧力応答性を直接与える機能を有するものではなく
、この機能はあく昔でも部材８の多孔性によって与える
のであり、従って孔５Ａ 、５Ｂは任意に形成出来る。

しかしながら、部材８の多孔性と孔５Ａ 、５Ｂとの組
合せによって圧力応答性を制限するようになすことは勿
論可能である。

又部材８は何れの多孔物質でも良く、容積、表面積又は
多孔率を設定することで所要の特性を得ることが出来る
のである。

このように構成したバルブ装置では、第２図に示す曲線
Ｃにほぼ一致する特性を有し得ることが実験的に確認さ
れており、初期差圧が小さな領域では流量係数が大きい
ので例えば曲線すによる如く作動時間が長くならず、又
大きな域領では流量係数が小さくなるので曲線ａに比較
して応答性が悪くなり、作動時間の短縮度合が緩和され
るのである。

このような多孔物質に於ける流量と流量係数との関係状
態を小孔の場合と比較すれば第４図に示す如く表わされ
るものと考えられる。

これは多孔物質内の孔が不規則に形成されており、流体
が通る際各孔内の流れが干渉し、流量の増大に伴い干渉
の影響が強１って、結果的に有効通路面積を絞る如き作
用を生じることに原因するものと考えられ、この為に一
般的な流量増大に伴う流量係数の減小よシも更に減小す
る性質を示すものと思われる。

以上の如き本考案によるアンチアフターバーニングバル
ブ装置は、多孔物質の特性で室Ａ及びＢの間の圧力応答
性を与え、この特性が内燃機関のアフターパー二／グ防
止に要求される条件に適するものであることから、前述
した如くあらゆる減速状態に於て空気を適当に供給可能
となし、減速初期の過濃化による失火を防止して、アフ
ターパーニ／グを充分に防止するとともに、失火による
ＨＣ等の排出を低減出来るという著しい効果を生むこと
が出来る。

更に、製造面に於ては従来の如き厳しい寸法公差の小孔
の加工を削除出来る効果を生むのみならず、従来はコス
ト及び目詰り等の考慮からせいぜい０．３ｍｍφの小孔
しか作れなかったのに比較して、多孔物質の使用により
これらの考慮を払うことなく更に小さな等倫社面積を得
ることが出来、これにより作動時間を従来より長くする
としても室Ａの容積を従来よシ小さく出来るうえ、キャ
ップをも小さぐ出来るという大きな利点も有しているの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアンチアフターバーニングバルブ装置の
断面図、第２図はアンチアフターバーニンクハルブの作
動特性を示すグラフ、第３図は本考案を適用したアンチ
アフターバーニングバルブ装置の２部分内断面図、そし
て、第４図は従来の小孔と本考案による多孔物質との特
性の相違を示す概略的グラフ。 Ａ、Ｂ・・・ダイヤフラムによる区画された室、１・・
・バルブ本体、２・・・ダイヤフラム、３・・・弁体、
４・・・空気通路、５Ａ 、５Ｂ・・・孔、６・・・開
口、７・・・圧縮ばね、８・・・多孔性物質、９，１０
・・・支持板。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）内燃機関の気化器を通る空気通路とは別にインテ
   ークマニホールドに接続される空気通路と、前記空気通
   路を開閉する弁体と、前記弁体と連結されたダイヤフラ
   ムと、前記ダイヤフラムの一方の側に位置しインテーク
   マニホールドと連通された第１の室と、前記ダイヤフラ
   ムの他方の側に位置し多孔物質を介して前記第１の室と
   連通された第２の室と、前記弁体を閉位置に付勢する圧
   縮ばねとを有し、前記第１の室内に導びかれた機関吸入
   負圧の増大に際し、前記第２の室の前記第１の室に対す
   る圧力応答が前記多孔物質によって遅延されることによ
   り生じる前記ダイヤフラムの動きが前記弁体による前記
   空気通路の開作動を前記圧縮はねの付勢力に抗して行う
   如く構成されていることを特徴とするアンチアフターバ
   ーニングバルブ装置。
2. （２）前記多孔物質が撓結合金であることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のアンチアフタ
   ーバーニングバルブ装置。
3. （３）前記多孔物質が発泡金属であることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のアンチアフタ
   ーバーニングバルブ装置。