JPS5910725A - Exhaust gas purifying device for internal-combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purifying device for internal-combustion engine

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JPS5910725A
JPS5910725A JP11865382A JP11865382A JPS5910725A JP S5910725 A JPS5910725 A JP S5910725A JP 11865382 A JP11865382 A JP 11865382A JP 11865382 A JP11865382 A JP 11865382A JP S5910725 A JPS5910725 A JP S5910725A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
carburetor
valve
exhaust gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP11865382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kato
孝 加藤
Takaaki Ito
隆晟 伊藤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M7/00Carburettors with means for influencing, e.g. enriching or keeping constant, fuel/air ratio of charge under varying conditions
    • F02M7/12Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves
    • F02M7/14Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle
    • F02M7/16Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle operated automatically, e.g. dependent on exhaust-gas analysis
    • F02M7/17Other installations, with moving parts, for influencing fuel/air ratio, e.g. having valves with means for controlling cross-sectional area of fuel spray nozzle operated automatically, e.g. dependent on exhaust-gas analysis by a pneumatically adjustable piston-like element, e.g. constant depression carburettors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make the efficiency of exhaust gas control securable even using an inexpensive carburetor, by enlarging the suction pressure to be imposed on an air feed part by degrees in proportion to the increase of a suction air quantity. CONSTITUTION:In proportion to enlargement in the opening of a throttle valve 11, that is, in proportion to the increase of a suction air quantity, the suction pressure to be imposed on an air port 40 grows larger so that an air quantity to be fed from the air feed port 40 becomes increased. The variation range of an air-fuel ratio on the basis of the action of air feeding from the air feed port 40 comes constant irrespective of the suction air quantity. In opening or closing a solenoid valve 50, the opening area of the solenoid valve 50 is set so as to cause the variation range of the air-fuel ratio to be fed inside an engine cylinder to be periodically varied between somewhere around + or -0.2-+ or -1.0 to a theoretical air- fuel ratio.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の排気ガ゛ス浄化装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.

排気ガス中の有害三成分HC、Co  およびNOxを
同時に低減することのできる触媒として、三元触媒が知
られている。この三元触媒の浄化効率Rは第1(a)図
に示されるように空燃比A/Fがほぼ理論空燃比である
ときに最も高くな弘例えば80・や−セント以上の浄化
効率Rを得ることのできる空燃比領域は空燃比が0.0
6程度の狭い巾である。
A three-way catalyst is known as a catalyst that can simultaneously reduce the three harmful components HC, Co, and NOx in exhaust gas. The purification efficiency R of this three-way catalyst is highest when the air-fuel ratio A/F is approximately the stoichiometric air-fuel ratio, as shown in Figure 1(a). The air-fuel ratio range that can be obtained is when the air-fuel ratio is 0.0.
It has a narrow width of about 6 mm.

通常、このように80・P−セント以」二の浄化効率を
得ることのでなる空燃比領域をウィンドウWと称する。
Usually, the air-fuel ratio region in which a purification efficiency of 80·P-cent or more can be obtained is called a window W.

従って、三元触媒を用いて排気ガス中の有害三成分を同
時に低減するためには空燃比をこの狭いウィンドウW内
に常時に維持しなけれd、ならない。このために従来の
排気ガス浄化装(虹では、空燃比が理論空燃比よりも大
きいか小さいかを判別可能な酸素濃度検出器を機関排気
通路に取利け、この酸素濃度検出器の出力信号に基いて
空燃比がウィンドウW内の空燃比となるように制御して
いる。しかしながらこのような酸素濃度検出器を用いた
排気ガス浄化装置では高価な酸素濃度検出器および空燃
比制御のだめの高価ガ電子制御ユニットを必要とするた
めに排気ガス浄化装置の製造コストが高騰するという問
題がある。
Therefore, in order to simultaneously reduce the three harmful components in exhaust gas using a three-way catalyst, the air-fuel ratio must be constantly maintained within this narrow window W. For this purpose, a conventional exhaust gas purification system (Niji uses an oxygen concentration detector in the engine exhaust passage that can determine whether the air-fuel ratio is greater or less than the stoichiometric air-fuel ratio, and the output signal of this oxygen concentration detector is The air-fuel ratio is controlled to be within the window W based on There is a problem in that the manufacturing cost of the exhaust gas purification device increases because the exhaust gas purification device requires an electronic control unit.

ところが最近になって、5AEpaper No 、7
60201号、或いは特公昭56−4741号公報に記
載されているように三元触媒の機能が次第に解明され、
三元触媒が酸素保持機能を有することが判明したのであ
る。即ち、空燃比が理論空燃比に対してリーン側にある
ときには三元触媒がNOxから酸素を奪い取ってNOx
を還元させると共にこの奪い取った酸素を保持し、空燃
比が理論空燃比よりもリッチ側になると保持した酸素を
放出してCo 、 HCの酸化を行なうのである。従っ
て空燃比を成る基準空燃比に対してリーン側とリッチ側
に交互に変動させると基準空燃比が理論空燃比からずれ
たとしても」二連の酸素保持機能によりNOxの還元作
用およびCo 、 HCの酸化作用が促進されて高い浄
化効率を得ることができる。第1図(b)は空燃比を周
波数1Hy、で基準空燃比に対して±1.0だけ変動さ
せた場合の基準空燃比A/FのウィンドウWoを示して
いる。第1(a)図および第1(b)図がら空燃比を一
定周波数で変動させた場合にはウィンドウWoが広く力
ることがわかる。このことは、空燃比を一定周期で変動
させれば基準空燃比が理論空燃比から多少ずれていたと
しても^い浄化効率が得られることを意味している。一
方、空燃比の変動周波数を知かくすると、即ち空燃比の
変動周期を長くすると三元触媒の酸素保持能力が飽和す
るために酸素保持機能に基づく酸化確元能力が低下し、
三元触媒の浄化効率が低下する。第1(C)図はこのこ
とを明瞭に示している。第1(C)図において縦軸Rは
浄化効率を示し、横軸Fは空燃比の変動周波数を示す。
However, recently, 5AEpaper No. 7
As described in No. 60201 or Japanese Patent Publication No. 56-4741, the function of the three-way catalyst was gradually elucidated.
It was discovered that the three-way catalyst has an oxygen retention function. In other words, when the air-fuel ratio is on the lean side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, the three-way catalyst takes oxygen from NOx and
At the same time, this stolen oxygen is retained, and when the air-fuel ratio becomes richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the retained oxygen is released to oxidize Co and HC. Therefore, if the air-fuel ratio is alternately varied between the lean side and the rich side with respect to the standard air-fuel ratio, even if the standard air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, the double oxygen retention function will reduce NOx and Co, HC. The oxidation effect of the gas is promoted and high purification efficiency can be obtained. FIG. 1(b) shows the window Wo of the standard air-fuel ratio A/F when the air-fuel ratio is varied by ±1.0 with respect to the standard air-fuel ratio at a frequency of 1 Hy. It can be seen from FIGS. 1(a) and 1(b) that when the air-fuel ratio is varied at a constant frequency, the window Wo becomes wider. This means that if the air-fuel ratio is varied at regular intervals, a high purification efficiency can be obtained even if the reference air-fuel ratio deviates somewhat from the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, if the fluctuation frequency of the air-fuel ratio is increased, that is, if the fluctuation period of the air-fuel ratio is lengthened, the oxygen retention capacity of the three-way catalyst will become saturated, and the oxidation stability based on the oxygen retention function will decrease.
The purification efficiency of the three-way catalyst decreases. Figure 1(C) clearly shows this. In FIG. 1(C), the vertical axis R shows the purification efficiency, and the horizontal axis F shows the fluctuation frequency of the air-fuel ratio.

また、空燃比の変動1]を小さくすると空燃比をリッチ
側とり一ン1イ11に交互に変動できなくなるのでウィ
ン1′つの巾は狭くなる。従ってウィンドウの+lJを
広くするには最適な空燃比の変動周期と変動[1]が存
在することがわかる。
Furthermore, if the air-fuel ratio fluctuation 1] is made smaller, the air-fuel ratio cannot be alternately varied from rich to rich, so the width of win 1' becomes narrower. Therefore, it can be seen that there is an optimal air-fuel ratio fluctuation cycle and fluctuation [1] in order to widen the +lJ window.

上述のように基準空燃比に対する空燃比の変動中および
変動周波数を適切に選定すればウィンドウが広くなり、
従って基準空燃比が理論空燃比に対して多少変動しても
高い浄化効率を得ることができる。このことは、基準空
燃比の変動中の狭い燃料供給系を用いれば酸素濃度検出
器の出力信号によるフィードバック制御を用いなくても
高い浄化効率を得ることができることを意味している。
As mentioned above, if the air-fuel ratio is fluctuating relative to the standard air-fuel ratio and the fluctuation frequency is appropriately selected, the window will become wider.
Therefore, high purification efficiency can be obtained even if the reference air-fuel ratio varies somewhat with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. This means that by using a narrow fuel supply system during fluctuations in the reference air-fuel ratio, high purification efficiency can be obtained without using feedback control based on the output signal of the oxygen concentration detector.

熱論、燃料供給系として燃料噴射弁を用いれば基準空燃
比の変動中を狭くすることができるが燃料噴射装置は高
価であるために機関の製造コストが高くなってしまう。
In theory, if a fuel injection valve is used as a fuel supply system, it is possible to narrow the fluctuation period of the reference air-fuel ratio, but since the fuel injection device is expensive, the manufacturing cost of the engine increases.

従って機関の製造コストを低く抑えるためには気化器を
用いることが必要となる。しかしながら従来の固定ペン
チーリ型気化器では基準空燃比の変動中が広く、1だ従
来の可変ベンチュリ型気化器では加速時に、或いは機関
温度によって基準空燃比が大きく変動するのでこれらの
固定ベンチュリ型気化器、或いは可変ベンチュリ型気化
器を用いても高い浄化効率を得るのは困難である。
Therefore, in order to keep the manufacturing cost of the engine low, it is necessary to use a carburetor. However, in the conventional fixed venturi type carburetor, the reference air-fuel ratio fluctuates widely, whereas in the conventional variable venturi type carburetor, the reference air-fuel ratio fluctuates greatly during acceleration or depending on the engine temperature, so these fixed venturi type carburetors Alternatively, it is difficult to obtain high purification efficiency even if a variable venturi type vaporizer is used.

本発明は酸素濃度検出器を用いること々く、価格の低い
気化器を用いて高い排気ガス浄化効率を確保することの
できる排気ガス浄化装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device that can ensure high exhaust gas purification efficiency using an inexpensive carburetor while also using an oxygen concentration detector.

以−ト、添附図1111を参照して本発明を詳細に歇、
明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawing 1111.
I will clarify.

第2図を参照すると、1は吸気マニホルド、2は吸気マ
ニホルド1上に取付けられた可変ベンチュリ型気化器、
3は排気マニホルド、4は触媒コンバータを夫々示し、
触媒コン・々−タ4の内部には三元モノリス触媒゛5が
配置される。可変ベンチュリ型気化器2は気化器ノ・ウ
ジング6と、ノ・ウジフグ6内を垂直方向に延びる吸気
通路7と、吸気通路7内を横方向に移動するサクション
ピストン8と、ザクジョンピストン8の先端面に取付け
られたニードル9と、サクションピストン3の先端面に
対向して吸気通路7の内壁面一ヒに固定されたスペーサ
10と、ザクジョンピストン8下流の吸気通路7内に設
けられたスロットル弁11と、フロート室12とを具備
し、ザクジョンピストン8の先端面とスペーサ10間に
はベンチュリ部13が形成される。気化器ハウジング6
には中空円筒状のケーシング14が固定され、このケー
シング14にはケーシング14の内部でケーシング14
の軸線方向に延びる案内スリーブ15が取付けられる。
Referring to FIG. 2, 1 is an intake manifold, 2 is a variable venturi carburetor installed on the intake manifold 1,
3 indicates an exhaust manifold, 4 indicates a catalytic converter,
A three-way monolith catalyst 5 is arranged inside the catalyst converter 4. The variable venturi type carburetor 2 includes a carburetor nozzle 6, an intake passage 7 extending vertically inside the nozzle 6, a suction piston 8 that moves laterally within the intake passage 7, and a suction piston 8. A needle 9 attached to the tip surface, a spacer 10 fixed to the inner wall surface of the intake passage 7 facing the tip surface of the suction piston 3, and a spacer 10 provided in the intake passage 7 downstream of the suction piston 8. It is equipped with a throttle valve 11 and a float chamber 12, and a venturi portion 13 is formed between the front end surface of the suction piston 8 and the spacer 10. Carburetor housing 6
A hollow cylindrical casing 14 is fixed to the casing 14.
A guide sleeve 15 is mounted which extends in the axial direction.

案内スリーブ15内には多数のボール16を備えた軸受
17が挿入され、また案内スリーブ15の外端部は盲蓋
18によって閉鎖される。一方、ザクジョンピストン8
には案内ロッド19が固定され、との案内ロッド19は
軸受17内に案内ロッド19の軸線方向に移動可能に挿
入される。
A bearing 17 with a number of balls 16 is inserted into the guide sleeve 15 , and the outer end of the guide sleeve 15 is closed by a blind cover 18 . On the other hand, Zakujon Piston 8
A guide rod 19 is fixed to the guide rod 19, and the guide rod 19 is inserted into the bearing 17 so as to be movable in the axial direction of the guide rod 19.

このようにザクジョンぜストン8は軸受17を介してケ
ーシング14によシ支持されるのでサクションピストン
8はその軸線方向に滑らかに移動することができる。ケ
ーシング14の内部はサクションピストン8によって負
圧室20と大気圧室21とに分割され、負圧室20内に
はサクションピストン8を常時ベンチュリ部13に向け
て押圧する圧縮ばね22が挿入される。負圧室20はサ
クションピストン8に形成されたサクション孔23を介
してベンチュリ部13に連結され、大気圧室21は気化
器ハウジング6に形成された空気孔24を介してサクシ
、ンピストン8上流の吸気通路7内に連結される。
Since the suction piston 8 is thus supported by the casing 14 via the bearing 17, the suction piston 8 can move smoothly in its axial direction. The interior of the casing 14 is divided by the suction piston 8 into a negative pressure chamber 20 and an atmospheric pressure chamber 21, and a compression spring 22 is inserted into the negative pressure chamber 20 to constantly press the suction piston 8 toward the venturi section 13. . The negative pressure chamber 20 is connected to the venturi section 13 through a suction hole 23 formed in the suction piston 8, and the atmospheric pressure chamber 21 is connected to the suction piston 8 upstream through an air hole 24 formed in the carburetor housing 6. It is connected to the intake passage 7.

一方、気化器ハウジング6内にはニードル9が侵入可能
なようにニードル9の軸線方向に延びる燃料通路25が
形成され、この燃料通路25内には言1量ジェット26
が設けられる。計量ジェット26土流の燃料通路25は
下方に延びる燃料・fイブ2フを介してフロート室12
に連結され、フロート室12内の燃料はこの燃料パイプ
27を介して燃料通路25内に送シ込まれる。更に、ス
ペーサ10には燃料通路25と共軸的に配置された中空
円筒状のノズル28が固定される。このノズル28はス
ペーサ10の内壁面からベンチュリ部13内に突出し、
しかもノズル2Bの先端部の上半分は下半分から史にサ
クションピストン8に向けて突出している。ニードル9
はノズル28および削量ノエット26内を貫通して延び
、燃料はニードル9と計量ジェット26間に形成される
環状間隙によシ計量された後にノズル28から吸気通路
7内に供給される。
On the other hand, a fuel passage 25 is formed in the carburetor housing 6 and extends in the axial direction of the needle 9 so that the needle 9 can enter therein.
will be provided. The fuel passage 25 of the metering jet 26 is connected to the float chamber 12 via a fuel tube 2 extending downward.
The fuel in the float chamber 12 is sent into the fuel passage 25 via the fuel pipe 27. Furthermore, a hollow cylindrical nozzle 28 arranged coaxially with the fuel passage 25 is fixed to the spacer 10 . This nozzle 28 protrudes into the venturi portion 13 from the inner wall surface of the spacer 10,
Moreover, the upper half of the tip of the nozzle 2B protrudes toward the suction piston 8 from the lower half. needle 9
extends through the nozzle 28 and the cutting nozzle 26, the fuel being metered into the annular gap formed between the needle 9 and the metering jet 26 from the nozzle 28 into the intake passage 7.

第2図に示されるようにス啄−サ10の上端部には吸気
通路7内に向けて水平方向に突出する隆起壁29が形成
され、この隆起壁29とサクションピストン8の先端部
間において流量制御が行なわれる。機関運転が開始され
ると空気は吸気通路7内を下方に向けて流れる。このと
き空気流はサクションピストン8と隆起壁29間におい
て絞られるためにベンチュリ部13には負圧が発生し1
、 との負圧がサクション孔23を介して負圧室20内
に導ひかれる。サクションピストン8は負圧室20と大
気圧室21との圧力差が圧縮ばね22のばね力により定
まるほぼ一定圧となるように、即ちベンチュリ部13内
の負圧がはは一定となるように移動する。
As shown in FIG. 2, a raised wall 29 is formed at the upper end of the suction piston 10 and projects horizontally into the intake passage 7. Flow rate control is performed. When engine operation is started, air flows downward in the intake passage 7. At this time, the airflow is restricted between the suction piston 8 and the raised wall 29, so negative pressure is generated in the venturi section 13.
, are introduced into the negative pressure chamber 20 through the suction hole 23. The suction piston 8 is arranged so that the pressure difference between the negative pressure chamber 20 and the atmospheric pressure chamber 21 becomes a substantially constant pressure determined by the spring force of the compression spring 22, that is, so that the negative pressure inside the venturi section 13 becomes constant. Moving.

第3図および第4図を参照すると、ニードル9の上流側
に位置するサクションピストン先端面部分はその全体が
ニードル9の取付端面30からニードル9の先端部に向
けて隆起しており、このサクションピストン先端面部分
上には吸気通路7の軸線方向に延びる凹溝31が形成さ
れる。との凹溝31の上流側端部31恭はU字形断面形
状をなすと共にニードル取付端面30よりもニードル9
の先端部に近い側に位置しており、残りの凹溝部分31
bは上流側端部31aからニードル増刊端面30までほ
ぼまっすぐに延びる。更に、ニードル9よυも上流側に
位置するザクジョンピストン先端面部分の断面形状は凹
溝31からベンチュリ部13に向けて拡開するV字形を
なしており、従ってこのサクションピストン先端面部分
は凹溝31に向けて傾斜する一対の傾斜壁面部32a。
Referring to FIGS. 3 and 4, the entire tip surface of the suction piston located upstream of the needle 9 is raised from the mounting end surface 30 of the needle 9 toward the tip of the needle 9. A groove 31 extending in the axial direction of the intake passage 7 is formed on the tip end surface of the piston. The upstream end 31 of the concave groove 31 has a U-shaped cross section and is closer to the needle 9 than the needle mounting end surface 30.
The remaining concave groove portion 31
b extends almost straight from the upstream end 31a to the needle extra edition end face 30. Furthermore, the cross-sectional shape of the tip of the suction piston located on the upstream side of the needle 9 and υ is V-shaped, expanding from the concave groove 31 toward the venturi portion 13. Therefore, the tip of the suction piston is A pair of inclined wall surface portions 32a that are inclined toward the groove 31.

32bを有する。32b.

第3図かられかるように吸入空気量が少ないときには隆
起壁29.傾斜壁部分3211.32b 。
As shown in Fig. 3, when the amount of intake air is small, the raised wall 29. Slanted wall section 3211.32b.

および凹溝上流側端部31aによってほぼ二等辺三角形
状の吸入空気制御絞υ部Kが形成される。
The upstream end portion 31a of the concave groove forms an intake air control throttle portion K having a substantially isosceles triangular shape.

このように吸入空気制御絞り部Kを形成することによっ
てサクションピストン8のリフト開が吸入空気制御絞り
部にの開口面積に比例するようになり、従ってザクジョ
ンピストン8のリフト語は吸入空気量の増大に応じて滑
らかに増大するようになる。更に、サクションピストン
8は軸受17によって支持されているので吸入空気量の
変化に対して応答性よく移動し、jυi<してサクショ
ンピストン8は吸入空気量が増大しだときに吸入空気量
の増大に応答性よくかつ滑らかに移動する。その結果、
加速運転時のように吸入空気量が急激に変化する場合で
あってもサクションピストン8のリフトが吸入空気量の
増大に比例して州犬するためにノズル28から供給され
る燃料の量は吸入空気量に常時比例することになる。更
に、第3図かられかるように吸入空気量が少ないときに
は吸入空気が吸気通路7の中央部を流通せしめられ、そ
の結果ノズル28から供給された燃料は吸入空気流と共
に即座に機関シリンダ内に供給されるので吸入空気量が
少ないときであってもノズル28から供給された燃料は
即座に機関シリンダ内に供給される。従って、加速運転
時のように吸入空気量が急激に増大しても上述したよう
にノズル28から供給される燃料の駄が吸入空気量に比
例し、しかもノズル28から供給された燃料が即座に機
関シリンダ内に供給されるので機関シリンダ内に供給さ
れる混合気の空燃比は吸入空気量が急激に変化してもほ
ぼ一定に<a持される。また、ザクジョンピストン8は
軸受17によって支持されているので機関温度がザクジ
ョンピストン8の移動に影響を与えることがなく、斯く
してザクジョンピストン8は機関温度とは無関係に吸入
空気量の変化に応答性よく移動することができる。斯く
して、第2図に示す可食ベンチュリ型気化器2を用いる
と、機関温度および機関運転状態にかかわらずに機関シ
リンダ内に供給されろ混合気の空燃比をほぼ一定値、例
えばほぼ理論空燃比に維持することができる。
By forming the intake air control throttle part K in this way, the lift opening of the suction piston 8 becomes proportional to the opening area of the intake air control throttle part. It will increase smoothly as it increases. Furthermore, since the suction piston 8 is supported by the bearing 17, it moves with good response to changes in the amount of intake air, and when the amount of intake air starts to increase, the suction piston 8 moves with good response to changes in the amount of intake air. Moves smoothly and responsively. the result,
Even when the amount of intake air changes rapidly, such as during acceleration, the amount of fuel supplied from the nozzle 28 remains constant, so that the lift of the suction piston 8 is proportional to the increase in the amount of intake air. It will always be proportional to the amount of air. Furthermore, as can be seen from FIG. 3, when the amount of intake air is small, the intake air is made to flow through the center of the intake passage 7, and as a result, the fuel supplied from the nozzle 28 immediately flows into the engine cylinder together with the intake air flow. Therefore, even when the amount of intake air is small, the fuel supplied from the nozzle 28 is immediately supplied into the engine cylinder. Therefore, even if the amount of intake air increases rapidly as during acceleration, the amount of fuel supplied from the nozzle 28 is proportional to the amount of intake air as described above, and moreover, the amount of fuel supplied from the nozzle 28 is immediately increased. Since the air-fuel mixture is supplied into the engine cylinder, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder is maintained substantially constant <a even if the amount of intake air changes rapidly. Furthermore, since the Zakujo piston 8 is supported by the bearing 17, the engine temperature does not affect the movement of the Zakujo piston 8, and thus the Zakujo piston 8 can control the amount of intake air regardless of the engine temperature. Able to move responsively to changes. Thus, when the edible venturi type carburetor 2 shown in FIG. The air-fuel ratio can be maintained at the same level.

第2図を参照すると、計量ジェット26の周囲には環状
空気室33が形成され、この環状空気室33に通ずる複
数個のエアブリード孔34が計量ジェット26の内周壁
面上に形成される。環状空気室33はエアブリード通路
34を介して隆起壁29−上流の吸気通路7内に連結さ
れ、とのエアブリード通路34内にはエアブリードジェ
ット35が挿入される。また、エアブリード通路34か
らは補助エアブリード通路36が分岐され、この補助エ
アブリード通路36は消量ジェット26下流の燃料通路
25内に開口する。機関の運転が開始されると9気がこ
れらエアブリード孔34および補助エアブリード通路3
6から燃料通路25内に供給される。
Referring to FIG. 2, an annular air chamber 33 is formed around the metering jet 26, and a plurality of air bleed holes 34 communicating with the annular air chamber 33 are formed on the inner peripheral wall surface of the metering jet 26. The annular air chamber 33 is connected to the intake passage 7 upstream of the raised wall 29 via an air bleed passage 34, into which an air bleed jet 35 is inserted. Further, an auxiliary air bleed passage 36 branches off from the air bleed passage 34, and this auxiliary air bleed passage 36 opens into the fuel passage 25 downstream of the consumption jet 26. When the engine starts operating, air bleeds through these air bleed holes 34 and the auxiliary air bleed passage 3.
6 into the fuel passage 25.

一方、第2図に示されるようにスロットル弁11の周縁
部に対面した吸気通路7の内壁面上には吸気通路7の軸
線方向に延びる細長の空気供給yl? −) 40が形
成される。この空気供給ポート40は第5(a)図に示
されるようにその全長に亘ってほぼ一様な巾を有するよ
うに形成することができるし、また第5(b)図に示さ
れるように上流に向うに従って巾が増大するように形成
することもできる。第2図において破線で示すようにス
ロットル弁11がアイドリング位置にあるときには空気
供給ポート40の下端部がスロットル弁11後流の吸気
通路7内にわずかばかり開口し、スロットル弁11下流
の吸気通路7内に開口する空気供給ポート40の開口面
積はスロットル弁11が開弁するにつれて徐々に増大す
る。従ってスロ、ットル弁11が開弁するにつれて空気
供給、19−ト4oに加わる負圧が徐々に大きくなるこ
とがわかる。この空気供給ポート40は気化器ハウジン
グ6および吸気マンボルド1の壁面内を貫通して延び冷
空気供給通路41を介して電磁弁50に連結される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, on the inner wall surface of the intake passage 7 facing the peripheral edge of the throttle valve 11, there is an elongated air supply line extending in the axial direction of the intake passage 7. -) 40 is formed. The air supply port 40 can be formed to have a substantially uniform width over its entire length, as shown in FIG. 5(a), or may have a substantially uniform width as shown in FIG. It can also be formed so that the width increases as it goes upstream. As shown by the broken line in FIG. 2, when the throttle valve 11 is in the idling position, the lower end of the air supply port 40 slightly opens into the intake passage 7 downstream of the throttle valve 11, and the air supply port 40 slightly opens into the intake passage 7 downstream of the throttle valve 11. The opening area of the air supply port 40 that opens inward gradually increases as the throttle valve 11 opens. Therefore, it can be seen that as the throttle valve 11 opens, the negative pressure applied to the air supply 19-to-4o gradually increases. This air supply port 40 extends through the walls of the carburetor housing 6 and the intake Manbold 1 and is connected to a solenoid valve 50 via a cold air supply passage 41 .

電磁弁50はエアフィルタ51を介して大気に連通ずる
弁室52と、弁室52内に開口しかつ空気供給通路41
に連結された弁ポート53と、弁+19− トs aの
11白君制御をする弁体54と、弁体54に連結された
可l1iIJ7″ジンジャ55と、可動ブランクヤ55
を吸引するだめのソレノイド56とを具回し、ソレノイ
ド56はソレノイド駆動回路60に接続される。ソレノ
イド駆動回路60は第6図(、)に示すようなl Hz
から2Hy、の周波数の矩形パルスを発生する・千ルス
発生器61と、パルス発生器61の出力端子に接続され
た屯力増巾器62からなり、電力増中器62の出力端子
はソレノイド56に接続される。弁体54は通常弁ポー
ト53を閉鎖しておシ、・ヤルス発生器61がノヤルス
を発生するとソレノイド56が付勢されて弁体54が弁
ポート53を開口する。従って、弁体54はl T−1
zから2Hz16周波数でもって弁カ?−ト53を開口
することになる。弁体54が弁ポート53を開口すると
空気がエアフィルタ51.弁室52、弁ポート53およ
び空気供給通路41を介して空気供給7]?−)40か
ら吸気通路7内に供給されるので機関シリンダ内に供給
される混合気は薄くなる。一方、弁体52が弁ポート5
3を閉鎖すると空気供給ポート40かもの空気の供給が
停止させるので機関シリンダ内に供給される混合気の空
燃比は濃くなる。前述したようにスロットル弁11の開
度が大きくなるにつれて、即ち吸入空気量が増大するに
つれて空気供給ポート40に加わる負圧が大きくなるた
めに空気供給、1?−140から供給される空気量が増
大し、斯くして空気供給ポート40からの空気供給作用
に基く空燃比の変動中は吸入空気量とは無関係にほぼ一
疋となる。
The solenoid valve 50 has a valve chamber 52 that communicates with the atmosphere via an air filter 51 and an air supply passage 41 that opens into the valve chamber 52.
a valve port 53 connected to the valve port 53, a valve body 54 for controlling the valve +19-tosa, a flexible l1iIJ7'' ginger 55 connected to the valve body 54, and a movable blanker 55.
The solenoid 56 is connected to a solenoid drive circuit 60. The solenoid drive circuit 60 operates at lHz as shown in FIG.
The output terminal of the power multiplier 62 is connected to the output terminal of the solenoid 56. connected to. The valve element 54 normally closes the valve port 53, but when the pulse generator 61 generates a noise, the solenoid 56 is energized and the valve element 54 opens the valve port 53. Therefore, the valve body 54 is l T-1
Is there a valve with 16 frequencies from z to 2Hz? - The port 53 will be opened. When the valve body 54 opens the valve port 53, air flows through the air filter 51. Air supply 7 via valve chamber 52, valve port 53 and air supply passage 41]? -) Since the air-fuel mixture is supplied into the intake passage 7 from 40, the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes lean. On the other hand, the valve body 52
3, the air supply to the air supply port 40 is stopped, so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder becomes richer. As mentioned above, as the opening degree of the throttle valve 11 increases, that is, as the amount of intake air increases, the negative pressure applied to the air supply port 40 increases. The amount of air supplied from the air supply port 40 increases, and thus, during the fluctuation of the air-fuel ratio based on the air supply action from the air supply port 40, the amount of air supplied from the air supply port 40 becomes almost constant regardless of the amount of intake air.

弁ボート53および空気供給ポー)40の寸法および気
化器2は電磁弁50の弁体54が弁ポート53の開閉を
繰返し行なったときに機関シリンダ内に供給される混合
気の空燃比A/Fの平均値が第6(b)図に示されるよ
うにほぼ理論空燃比となり、空燃比の変動中が理論空燃
比に対してほぼ±02から±10となるように定められ
る。従って機関温度および機関運転状態にかかわらずに
機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比はlHzか
ら21’fの周波数でもってほぼ理論空燃比に対して±
02から±1.0の範囲で変動せしめられ、しかもこの
空燃比の平均値は第1(b)図のウィンドウWo内に維
持されるので三元モノリス触媒5の酸素保持機能を利用
して高い浄化効率を得ることができる。
The dimensions of the valve boat 53 and the air supply port 40 and the carburetor 2 are determined by the air-fuel ratio A/F of the mixture supplied into the engine cylinder when the valve element 54 of the solenoid valve 50 repeatedly opens and closes the valve port 53. The average value of is determined to be approximately the stoichiometric air-fuel ratio as shown in FIG. 6(b), and the air-fuel ratio is determined to be approximately ±02 to ±10 with respect to the stoichiometric air-fuel ratio during fluctuation. Therefore, regardless of engine temperature and engine operating conditions, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinders will be approximately ± with respect to the stoichiometric air-fuel ratio at frequencies from lHz to 21'f.
Since the average value of the air-fuel ratio is maintained within the window Wo shown in FIG. Purification efficiency can be obtained.

このように本発明によれば高価な酸素濃度検出器および
高価な空燃比制御用の電子制御ユニットを用いることな
く、価格の低い気化器を用いて排気ガスを良好に浄化で
きるので排気ガス浄化装置の製造コストを大巾に低減す
るととができる。更に、空気供給通路に電磁弁を設ける
だけなので構造は極めて簡単であり、従って排気ガス浄
化装置の信頼性を向上することができる。
As described above, according to the present invention, exhaust gas can be effectively purified using an inexpensive carburetor without using an expensive oxygen concentration detector or an expensive electronic control unit for air-fuel ratio control. It is possible to significantly reduce the manufacturing cost. Furthermore, since only a solenoid valve is provided in the air supply passage, the structure is extremely simple, and therefore the reliability of the exhaust gas purification device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は排気ガス浄化効率を示す線図、第2図は機関吸
排気系の側面断面図、第3図は第2図の矢印1■に沿っ
てみた平面図、第4図はサクションピストンの側面断面
図、第5図は空気供給ポートの正面図、第6図は空燃比
の変動を示す線図である。 2・・・fi化5.8・・・サクションピストン、9・
・・ニードル、25・・・燃料通路 28・・・ノズル
、40・・・空気供給デート、41・・・空気供給通路
、50・・・電磁弁。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青  木     朗 弁理士  西  舘  和  之 弁理士 中  山  恭  介 弁理士 山 口° 昭 之 第3図     第4図 8 第5図 (Q)   、   (b) 第6図 ((1)
Figure 1 is a diagram showing exhaust gas purification efficiency, Figure 2 is a side sectional view of the engine intake and exhaust system, Figure 3 is a plan view taken along arrow 1■ in Figure 2, and Figure 4 is the suction piston. FIG. 5 is a front view of the air supply port, and FIG. 6 is a diagram showing fluctuations in the air-fuel ratio. 2...fi conversion 5.8...suction piston, 9.
... Needle, 25... Fuel passage 28... Nozzle, 40... Air supply date, 41... Air supply passage, 50... Solenoid valve. Patent Applicant Toyota Motor Corporation Patent Attorney Akira Aoki Kazuyuki Nishidate Patent Attorney Yasushi Nakayama Patent Attorney Akiyuki Yamaguchi Figure 3 Figure 4 8 Figure 5 (Q) , ( b) Figure 6 ((1)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 機関吸気通路に気化器を取付けると共に機関排気通路に
三元触媒コンバータを取付けた内燃機関において、気化
器スロットル弁開度が増大するにつれて気化器スロット
ル弁後流の気化器吸気通路内に開口する開口面積が増大
する細長の空気供給ポートを該スロットル弁周縁部に対
面する気化器吸気通路内壁面上に形成し、該空気供給ボ
ートをほぼIHzから2Hzの一定周波数で開閉する電
磁弁を介して大気に連結し、該電磁弁を開閉した際に空
燃比が平均値に対してほぼ±0.2から±10の間で周
期的に変動するように電磁弁の開口面積を定め、更に上
記空燃比の平均値がt丘は理論空燃比となるように気化
器を設定した内燃機関の排気ガス浄化装置。
In an internal combustion engine with a carburetor installed in the engine intake passage and a three-way catalytic converter installed in the engine exhaust passage, an opening that opens into the carburetor intake passage downstream of the carburetor throttle valve as the carburetor throttle valve opening increases. An elongated air supply port with an increasing area is formed on the inner wall surface of the carburetor intake passage facing the peripheral edge of the throttle valve, and the air supply port is connected to the atmosphere through a solenoid valve that opens and closes at a constant frequency of approximately IHz to 2Hz. The opening area of the solenoid valve is determined so that when the solenoid valve is opened and closed, the air-fuel ratio periodically fluctuates within approximately ±0.2 to ±10 with respect to the average value, and the air-fuel ratio An exhaust gas purification device for an internal combustion engine in which the carburetor is set so that the average value of t is the stoichiometric air-fuel ratio.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63135501A (en) * 1986-11-25 1988-06-07 ピジヨン株式会社 Disposable diaper

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63135501A (en) * 1986-11-25 1988-06-07 ピジヨン株式会社 Disposable diaper
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