JPS5855342B2 - ガス状燃料の燃焼エンジンへの供給を調整する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液化石油ガスまたは天然ガスのようなガス状燃
料を燃焼エンジンに供給するための装置に関し、占有ス
ペースが小さく、構造簡単で、正確かつ容易簡単にガス
供給量が調整でき、一度装置を調節した後には完全に自
動的に作動し、そしてディーゼルエンジンを始動し停止
する場合と同じ操作で作動し得る装置を得ることを目的
とするものである。

従来ガス状燃料をベンチュリのスロートに設けた少くと
も１個の孔を通して吸引しこれをエンジンが発生する負
圧によって吸引される空気とベンチュリ内で混合し該混
合物をベンチュリに接続される管内に設けたスロットル
弁を通してエンジンに供給するようにしたガス燃焼エン
ジンにおいて、薄膜によって仕切られたケーシングを設
け、該ケーシングを前記薄膜の一側においてエンジンの
運転中に生ずる負圧を受けるスロットル弁の下流の給気
マニホルドに接続し、前記薄膜の他側においてベンチュ
リの空気取入口に接続し、前記薄膜をケーシングに設け
たガス状燃料制御弁の弁棒に結合してガス状燃料の供給
をエンジンの運転状態に応じて制御するようにしたもの
は公知である。

本発明は上記目的を達成するために上記従来公知の装置
において、ガス状燃料制御弁の閉鎖位置に向う運動に逆
らう方向に押す３つのばねを前記薄膜の一側に設け、第
１のばねは薄膜の一側に小さな負圧が生じたときに圧縮
され、第２のばねは薄膜の一側の前記負圧が上昇したと
きに圧縮され、第３のばねはエンジンが減速するとき圧
縮されるようになされ、更にガス状燃料制御弁を開放位
置に向う方向に押す第４のばねを設けたことを特徴とす
る。

本発明による装置の好ましい実施例は、前記薄膜の一側
に該−側の空間と連通関係にカップ形状部品ば設けられ
、このカップ形状部品の上に前記第１のばねの下端が載
り、この第１のばねの上端はフランジを備えたブツシュ
の上端壁に係合し、該ブツシュのフランジに対して前記
第２のばねの下端が載り、この第２のばねの上端はケー
シングに取付けられた第２のキャップに設けた第１の円
板に係合し、該第２キヤツプに対して前記第３のばねの
上端が係合し、この第３のばねの下端はフランジを備え
たカップ形状プレートに載り、このカップ形状プレート
は第３のばねによってケーシングに取付けられたキャッ
プに形成された隔壁に押付けられ、前記カップ形状プレ
ートのフランジは前記キャップ内を滑動し得るように構
成され、一方前記プッシュのフランジはカップ形状プレ
ート内を滑動し得るように構成され、前記カップ形状部
品は前記隔壁の穴を通り前記ブツシュのフランジと接触
することができ、第４のはねはその上端をカップ形状部
品に係合させその下端をガス状燃料制御弁の弁棒に形成
した穴の底と係合させたことを特徴としている。

第２および第３のばねを互に独立してセットするために
、本発明によれば前記第１の円板は第２の円板の中に調
節可能なる如くに設けられ、前記第２の円板をケーシン
グに取付けたキャップの中に調節可能なる如くに設け、
前記キャップが着脱可能な蓋をもつようにすることが可
能である。

ガス状燃料制御弁の弁棒は互に接続される２つの部材か
らなるものとしてもよい。

その場合一方の部材の一端には薄膜の一側の空間に開く
穴が設けられ、該穴はこの一方の部材の環状空所と該部
材の底にまで延びるチャンネルを通して接続され、前記
環状空所の中にはケーシングに設けた負圧信号チャンネ
ルと接続されるスライドが設けられ、該スライドはガス
タンクと接続されたガス状燃料の圧力調整器に接続され
、該調整器には弁が設けられており、絞弁は負圧信号チ
ャンネルの負圧がガス状燃料制御弁の上方移動の結果消
滅したとき閉じられる。

それはこのチャンネルは前記制御弁の弁棒が上方に動く
ときベンチュリの環状空間と接続されるからである。

前記薄膜は例えは水柱２０ｃｍの小さな負圧が生じたと
き該薄膜によって作動されるマイクロスイッチと協働す
ることができ、このマイクロスイッチはエンジンの始動
後エンジンの点火装置を作動状態に保持する。

このマイクロスイッチはエンジン用のスイッチ回路に平
列接続された回路に設はエンジンが始動されるとき作動
する点火装置をエンジンが始動された後も作動状態のま
まにすることができる。

ばねは、エンジンが始動されるときエンジンをアイドル
速度で運転させることができるだけの燃料を通過させる
ようにガス燃料制御弁を開く強さをもっている。

ガスタンクから気化／圧力調整器への管路に設ける電気
作動弁は薄膜の一側における負圧が消滅したとき閉じら
れるようになすことができる。

薄膜の上方の負圧の消滅はエンジンのスイッチが切られ
たとき起る。

ガス状燃料制御弁は一時的に作動できるようにソレノイ
ドを備えソレノイドが作動している短時間だけ閉じソレ
ノイドの作動が終ったとき最初の位置に戻るようにする
ことができる。

第３のばねは、燃焼エンジンが減速する場合のように薄
膜の一側の空間に大きな負圧が生じたとき、ガス状燃料
制御弁が完全に閉じられるような強さのものとすること
ができる。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図より第４図に示す燃焼エンジンへのガス状燃料供
給調整装置の実施例は、ケーシング１と、該ケーシング
に取付けられたキャップ２とを有し、キャップ２の中に
は、第１、第２、第３、および第４のばねと呼ぶ４つの
ばね３，４，５および６が収納される。

ケーシング１とキャップ２との間に薄膜７が設けられ、
該薄膜７はその上側のカップ形状部品１０とその下側に
あってカップ形状部品１０に結合されるプレート形状部
品１１とによりガス供給パイプ９内のガス状燃料制御弁
８に結合されている。

カップ形状部品１０の中にはリング１２があり、それに
よって薄膜Ｔは弁棒１３に結合される。

薄膜７の一側は真空チャンネル１６を経てエンジンのス
ロットル弁４２の下流の空間に接続され、該空間内には
エンジンの作動中に生ずる負圧が支配している。

スロットル弁４２は軸４１によって制御される。

燃料制御弁８が収容されるガス供給パイプ９はベンチュ
リ１８に接続され、ベンチュリ１８の中でガス状燃料は
エンジンの作る負圧により第２図に矢印１５で示す方向
に引込まれる空気と混合される。

ベンチュリに設けた環状室１７がその壁に形成した多数
の穴１９を通してベンチュリ１８の内部と接続される。

環状室１７はまたガス供給パイプ９と接続されており、
従って燃焼用ガスはベンチュリの負圧により穴１９を通
してベンチュリに引込まれベンチュリを通る空気と混合
される。

カップ形状部品１０の壁に穴が設けられ薄膜７の上の全
空間がエンジンの作る真空と接続される。

薄膜Ｉの下の空間はベンチュリの上流の空間と接続され
る。

カップ形状部品１０の上には第１のはね３が作用し、こ
のばねは薄膜７の上の空間に例えば水柱２０ｃｍの非常
に低い負圧が生じたとき既に薄膜が上に向って動きプレ
ート１１によってマイクロスイッチ２１を閉じるような
強さのものである。

水柱２０ａｎの負圧は、第８図に示すエンジン２２が始
動モータ２３により始動されたとき既に発生している。

エンジン２２の始動の前には始動スイッチ２４が閉じら
れる。

エンジンの始動により発生される水柱２０ｃｍの負圧に
よりマイクロスイッチ２１の接触片が第８図の破線で示
す位置に動かされると、マイクロスイッチ２１はエンジ
ン２２の点火装置２５を作動しガスタンク３９から圧力
調整器３８への接続管に設けた電動弁４０を開く。

エンジン停止スイッチ２７によりエンジンが停止される
と、薄膜７の一側の負圧が消滅し、マイクロスイッチ２
１の接触片は第８図に実線で示す位置に復帰する。

こうして点火装置２５のスイッチが切られる。

エンジン停止スイッチ２７は自動変速機２８の回路と平
列する回路に設けられる。

本発明の装置は第２のばね４を備えており、このばねは
スロットル弁が全開されているときエンジントルクをエ
ンジンが低速の場合より高速の場合に低くなるように調
整する。

このばねは負圧が例えば水柱２０ａｎより高い場合に圧
縮が始まり更に高い負圧で完全な圧縮が行われるような
強さのものである。

第、５図はスロットル弁が全開状態の場合のとのへ 第２のばね４の作用を示す速度／負圧線図を示している
。

この線図においてエンジンの速度はＸ軸に負圧はＹ軸に
示されている。

ａは第２のはね４の圧縮の始まる負圧を示しｂはこのば
ねが完全に圧縮される負圧を示している。

Ｘ線上の点ｄは第２のばねの圧縮が始まるエンジン速度
を示している。

Ｘ軸上の点ｅは第２のばねが完全に圧縮された際のエン
ジン速度を示しているが、点ｆは最高エンジン速度を示
している。

点ｄとｆの間ではエンジントルクは点０とｄの間より低
い。

点Ｃはエンジンが最高速度にあるときでスロットル弁が
全開状態にある場合の負圧を示している。

カップ形状部品１０はキャップ２の横断壁２９に設けた
穴３０の中に上端がくるように置かれる。

カップ形状部品１０の上端壁に向き合ってフランジ３１
を備えたブツシュ３２が設けられる。

第２のばね４はその下端をこのフランジ３１で受け、そ
の上端をキャップ２に設けた調節可能円板３３で受ける
ようになされ、調節可能円板３３は第２の調節可能円板
３４の穴に形成したねじと螺合する。

第２の調節可能円板３４はキャップ２の内壁に形成され
たねじと螺合するねじを備えている。

これ等の円板３３および３４によりばね４および５は互
に独立にセットすることができる。

ブツシュ３２の上端壁には穴があり、キャップ２の全内
部空間内には薄膜７の上の空間と同じ負圧が支配してい
る。

フランジ３１はキャップ２の中を摺動するフランジを備
えたカップ形状プレート３５の中に滑合するように構成
される。

以上の装置においてスロットル弁を全開させてエンジン
を始動させると燃料制御弁８は次の如く制御される。

エンジン２２の速度の増加により薄膜７の上の負圧が例
えば水柱２０ｃｍに増加するとき薄膜Ｔは上方に動き、
薄膜Ｉによってカップ形状部品１０が上方に動くため上
述のようにばね３の圧縮が始まる。

エンジン速度の増加により負圧が更に増加してａになる
とカップ形状部品１０はブツシュ３２のフランジ３１と
接触するようになり、かくしてフランジ３１はばね４を
圧縮しながらカップ形状プレート３５の中を上に向って
動く。

この動きはスロットル弁の全開状態でエンジン速度がｅ
に達し負圧がｂとなるまでは制御弁８をその弁座３６に
向って移動し燃料供給量を減少させる。

負圧がｂになったときブツシュ３２のフランジ３１はカ
ップ形状プレート３５の上端壁に接触し、カップ形状プ
レート３５は第３のばね５によりキャップ２の横断壁２
９上に押付けられているため、エンジン速度がｅより増
加し負圧がｂより増加してもブツシュ３２は更に上に向
って動くことができないので制御弁８の開度は一定に留
まる。

スロットル弁を絞り、部分負荷運転が行われるときには
全般的にスロットル弁が全開した全負荷運転の場合より
負圧が増大するが負圧がａ −ｂの間にある場合は燃料
制御弁８は全負荷運転について上述した通りの制御がな
されｂを越えて増大する場合は一定の開度に保たれる。

第３のばね５はエンジンのアイドル運転におけるより高
い負圧が発生した場合、即ち減速時に圧縮するような強
さのものである。

この負圧は第３のばね５の力に逆らってカップ形状プレ
ート３５をキャップ２の中を上方に向って動かしガス制
御弁８を閉じてガス供給口３７からベンチュリの環状室
１７へのガス燃料の供給を断つ。

同時に負圧信号チャンネル５１を環状室２７に接続する
ことにより気化／圧力調整器３８へ送られるチャンネル
５１内の負圧信号を消滅させてアイドル用燃料ガス流を
遮断する。

減速生作動軸４１に設けたペダルで操作されるスロット
ル弁は殆ど完全に閉じられているためこのときの環状室
１７内の負圧は無視できる。

負圧信号は第３図および第４図に示すように弁棒１３に
接続されたロッド４４の穴４３をカップ形状部品１０の
中に開口させ、穴４３をチャンネル４５を通して底部の
環状空間４６と接続することによって得られる。

ロッド４４はカップ形状部品１０に対して摺動可能に結
合されこれにＯリングでシールされている。

前記穴４３の中にはガス制御弁８を開放位置に向って動
かす第４のばね６の下端が置かれる。

環状空間４６の中には穴４８を設けたスライド４７があ
り、この穴４８を通して環状空間４６はチャンネル４５
と接続されている。

スライド４７の上下には夫々シールリング４９．５０が
設けられる。

ガス制御弁８が開いているとき環状空間４６は負圧信号
チャンネル５１と接続状態にある。

従って気化／圧力調整器３８へ負圧信号が送られ該調整
器からガス供給口３７にガス状燃料が供給される。

減速の場合に弁棒１３が上方に移動すると、この弁棒に
固定されているスライド４７も上方に移動し、チャンネ
ル４５と負圧信号チャンネル５１の接続は断たれ、従っ
て負圧信号は消滅するので調整器からのガス供給は断た
れる。

ガス状燃料用のガス調整器が負圧信号に応答する構造の
ものでない場合にはこの負圧信号は本発明の装置から取
り出す必要はない。

ガス制御弁８の操作ロッド５２をソレノイド２６４はり
短時間作動することによってはね６の作用に逆らってガ
ス制御弁８を閉じエンジンを停止すせることができる。

ソレノイドの短時間の作動は自動変速機２８のギヤシフ
ト中も行われその間ガス状燃料の供給を停止させる。

リレーを介して行われるのが好ましいソレノイド２６の
短時間の作動の後、ガス制御弁８は初めの位置に復帰す
る。

第６図および第７図は第１図より第４図を参照して説明
した本発明の装置に組込まれる負圧信号制御装置の変形
例を示す。

この装置のケーシング５３は３本の分岐された負圧信号
チャンネルを有し、そのうちの１つであるチャンネル５
４は薄膜５５の他側の空間に開きその開口部は弁５６に
よって閉じることができる。

この弁５６は板はね５７の一端に設けられ、板ばね５７
の他端は薄膜５５の他側の空間内においてケーシングに
結合されている。

ガス状燃料制御弁５９の弁棒５８は突起６０を備え板は
ね５７の穴を通過する。

ガス制御弁５９が閉じられるとき、板ばね５Ｔは突起６
０によって持上げられ弁５６が開く。

第２の分岐チャンネル６１はエンジンのスロットル弁の
下流の給気マニホルドに接続されている。

この第２の分岐チャンネル６１の端部には絞り６２が設
けられている。

第３の分岐チャンネル６３は圧力調整器３８（第８図参
照）の負圧接続部に接続されている。

第６図には装置に設ける４つのばねのうち第３図の第４
のはね６に相当するばね６４だけが示され、そのばねは
薄膜５５に取付けたカップ形状部品の中に置かれる。

薄膜５５の他側の空間はベンチュリの上流の空気人口６
５を通して外気と接続される。

上記の装置は次の通り作動する。

エンジンを停止させたり、減速させたり自動変速機をシ
フトさせたりする際においてガス燃料制御弁５９が閉じ
られるとき、薄膜５５の他側の空間にある弁５６は開か
れる。

従ってこのとき負圧信号チャンネルに空気が流れ込むた
め負圧信号を０に低下させる。

絞り６２は負圧信号チャンネルから給気マニホルドに流
れる空気の流れを制限するために第２分岐チャンネル６
１に設ける。

負圧信号がＯに低下したときガス燃料供給路６６を通る
アイドル運転のためのガス流が第３図の負圧信号制御装
置の場合と同じように遮断される。

薄膜５５の一方の側の空間は部分的に示されるチャンネ
ル６７を通してエンジンのスロットル弁の下流の給気マ
ニホルドに接続されている。

この負圧信号制御装置は第１〜４図について説明したも
のと同じように作動する。

本発明は図面に示され上述した実施例に限らず各構成部
分は本発明の範囲内で種々変更できることは明かであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例の外観図、第２図は第１
図の■−■線に沿う断面図、第３図は第２図のｌ［−Ｉ
線に沿う断面図、第４図は第３図の負圧信号制御装置の
部分の一部を拡大して詳細に示す断面図、第５図は速度
と負圧の関係を示す線図、第６図は負圧信号制御装置の
変形例の縦断面図、第７図は第６図に示す装置の横断面
図、第８図はガス状燃料を燃焼エンジンに供給するため
のシステム全体の概要図を示す。 １・・・・・・ケーシング、２・・・・・・キャップ、
３・・・・・・第１のばね、４・・・・・・第２のばね
、５・・・・・・第３のばね、６・・・・・・第４のば
ね、７・・・・・・薄膜、８・・・・・・ガス状燃料制
御弁、１０・・・・・・キャップ形状部品、１３・・・
・・・弁棒、１８・・・・・・ベンチュリ、２２・・・
・・・エンジン、３１・・・・・・フランジ、３２・・
・・・・ブツシュ、３５・・・・・・カップ形状プレー
ト、４２・・・・・・スロットル弁、４４・・・・・・
ロッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ はね負荷を受ける薄膜が内部に張設されたケーシン
   グを有し、該ケーシングは前記薄膜の一側においてスロ
   ットル弁の下流の給気マニホルドに接続され、前記スロ
   ットル弁はガス状燃料が空気と混合されるベンチュリに
   接続される通路に配置され、前記薄膜の他側は前記ベン
   チュリの空気取入口に接続され、ガス状燃料制御弁のロ
   ッドが前記薄膜に接続されている。 例えば液化石油ガスまたは天然ガスのようなガスと空気
   の混合物の燃焼エンジンへの供給を調節する装置におい
   て、４つのばね３，４，５，６が設けられ、そのうちの
   ３つのはね３，４．５は前記ガス状燃料制御弁８の閉鎖
   位置に向う運動に逆らうように前記薄膜１の一側に設け
   られ、その第１のはね３は弱いばねで前記薄膜の一側に
   低い負圧が生じたときに圧縮され、第２のばね４は第１
   のばねより強く前記薄膜の一側により高い負圧が生じた
   ときに圧縮され、第３のはね５は最も強いばねで前記薄
   膜の一側に一層高い負圧が生じたときに圧縮され、第４
   のばね６は前記ガス状燃料制御弁８をその開口位置に向
   って押すように該制御弁８のロッド１３に結合されてい
   ることを特徴とする装置。