JPS5936107B2 - 混合気生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内及び外燃機関に用い、燃料及び空気を同時に
調量すると共に燃料の微粒化を図って良好な混合気を生
成するための装置に関するものである。

先づ、本発明の基本となる一実施例から説明する。

第１図において、１は上流から空気が導かれる吸気通路
の一部を示し、２はこの吸気通路内に同心で開口させた
燃料通路を示す。

以下、１を外筒、２を内筒と呼称する。

尚、外筒１の開口端部（又は図示鎖線の如くそれ以降の
少くとも一部の開口面積が大となる段付開口部）は内筒
２の開口端部より下流側に設定されている。

又、３は円錐形状の調量用制御体、４は該制御体３を軸
方向に移動可能とするアクチュエータである。

つまり、内筒２の開口端部と制御体３の小径部３Ａとの
間の隙間ａで燃料を調量し、外筒１の開［１端部と制御
体３の大径部３Ｂとの間の隙間すで空気即ち混合気を調
量する。

従って、圧縮空気或いはエンジンに吸入される空気は外
筒１を通り、その開口端部と制御体３の大径部３Ｂとの
隙間すがなす通過断面に相当する空気量が流れる。

一方、燃料は一定圧力で噴射されて内筒２を通り、その
開口端部と制御体３の小径部３Ａとの隙間ａで調量され
て外筒１を通る空気中に噴出し、同時に霧化する。

又、制御体３の小径部３Ａ及び大径部３Ｂのカーブによ
り、制御体３の軸方向移動時における隙間ａと隙間すの
通過断面積の比を適切に設定しておけば、アクチュエー
タ４により負荷に応じて制御体３を軸方向に動かすこと
で、混合気量の増減が任意となるはかりか、全負荷領域
に亘って要求混合比にマツチングした、しかも噴霧粒径
の微小な混合気を生成することができる。

尚、アクチュエータ４の作動量を制御する装置としては
、手動方式や負荷等の検出装置と機械的に連動させる方
式のものでもよいが、より適正な制御を行うためには電
子制御方式、特に将来的にはセントラルプロセッサによ
るのが望ましい。

ここで、従来の混合気形成装置と本発明装置とを比較し
ながら、本発明の狙いとしたものを述べておく。

従来装置、例えば電子制御燃料噴射装置等では燃料噴射
部と空気計量部とは別々に構成されているが、本発明装
置はこれらを単体化してあり、構造を簡単としたもので
ある。

又、従来装置においてはかなり和犬であった平均噴霧粒
径について、本発明装置では３０μ程度までの微粒化が
達成でき、本発明は燃料の微粒化による混合気性状の改
善を狙ったものでもある。

更に、従来装置では混合気出口が固定オリフィスのため
、燃料量の増加に伴って空気量を増加しようとすると、
空気圧力も上昇し、圧縮機を使用している場合、その駆
動馬力を極端に増加さぜる必要があった。

しかるに、本発明装置によれば、混合気出口のオリフィ
ス断面を増加させて流量を増加させるため、流量の増加
により圧力が低下するようにして、必要馬力の増加を防
Ｉ卜する。

試算によれば、例えは従来の空気噴射弁では燃料量が増
すにつれ空気供給用ポンプの駆動馬力が増加し、１００
１／ｈの燃料流量を３０μの平均粒径に微粒化するのに
約１０ＰＳを要するが、本発明装置では２ＰＳ程度とな
り、高効率化が図れる。

本発明はこのように装置自体の簡易化や混合気性状の改
善等を主たる目的としてなしたものであって、前記実施
例の如く構成することにより、これらの課題を達成する
ものである。

次に、前記実施例において燃料の微粒化を更に促進する
ための手段について説明する。

その１つは制御体３の大径部３Ｂと外筒１とで囲まれる
空間Ｓに静電界をつくることである。

これによれは燃料がイオン化され、微粒化が促進される
ので、より均質な混合気をつくることができる。

又、別の手段として第２図に示すような構造を採用して
もよい。

即ち、制御体３の小径部３Ａと大径部３Ｂとの中間に圧
電素子５を装着し、該圧電素子５に電気的信号を印加し
て超音波振動を生起させ、特に大径部３Ｂを励振させる
ことにより、微粒化を促進し、より均質な混合気をつく
ることができる。

この場合は大径部３Ｂを図示の如く中空にするとより効
果がある。

かくして、燃料の微粒化により混合気性状の大ｒｉコな
良化が図れ、特に低速、低負荷領域ならびに希薄燃焼時
や排気還流時における燃焼の改善が期待され、運転性、
燃料経済性及び排気性能が向上する。

次に、本発明の前記の目的と合わせ、混合比を運転条件
に応じて変えることができるようにした本発明の他の実
施例を第３図で説明する。

第３図では内筒２も軸方向に移動可能としている。

つまり、第３図Ｂで基準混合比が得られるものとすれば
、第３図Ａでは隙間すに対して隙間ａの断面積が小さく
なり、燃料量が減少するので希薄混合気となる。

又、第３図Ｃては隙間すに対して隙間ａの断面積が大き
くなり、燃料量が増大するので過濃混合気となる。

このように、基準混合比に相当する制御体３、外筒１、
内筒２の相対位置関係から内筒２を軸方向に動かすこと
により、任意の混合比を得ることができる。

こうして、図示しない制御機器により、アイドル状態、
暖機状態、高度或いは加速状態を検出しこれに応じて移
動位置を制御するようにすれは、機関運転条件に最適な
補正混合比を得ることができる。

本発明は以上のようであるから、極めて簡単な構造で、
燃料と空気とを同時に調量し、燃料が微粒化された均質
な混合気をつくることができ、混合気量の制御も容易で
、しかも増大時に圧力−１−昇を伴うことがない利点が
ある。

更に、混合比の補正機能をもたせることも容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は同
上実施例の変形態様を示す縦断面部、第３図は本発明の
他の実施例を示す説明図である。 １・・・・・・外筒、２・・・・・・内筒、３・・・・
・・制御体、３Ａ・・・・・・小径部、３Ｂ・・・・・
・大径部、４・・・・・・アクチュエータ、５・・・・
・・圧電素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸気通路の一部を同心をなす内外２筒の２重筒構造
   とし、内筒内から燃料を、内筒と外筒との間から空気を
   、夫々導くように構成し、内筒の開口端部と該開口端部
   よりやや下流側における外筒の開口端部とに、軸方向に
   移動可能な調量用制御体を挿通して配置し、該制御体の
   小径部を内筒の開口端部に対応させる一方、大径部を外
   筒の開口端部に対応させ、燃料と空気とを同時に調量し
   混合比を設定すると共に、燃料の微粒化及び、燃料と空
   気の均質混合を図るようにしたことを特徴とする混合気
   生成装置。 ２ 制御体が小径部と大径部との間に励振用の圧電素子
   を備え、制御体の超音波振動により燃料の微粒化を促進
   するものである特許請求の範囲第１項記載の混合気生成
   装置。 ３ 吸気通路の一部を同心をなす内外２筒の２重筒構造
   とし、内筒内から燃料を、内筒と外筒との間から空気を
   、夫々導くように構成し、内筒の開口端部と該開口端部
   よりやや下流側における外筒の開口端部とに、軸方向に
   移動可能な調量用制御体を挿通して配置し、該制御体の
   小径部を内筒の開口端部に対応させる一方、大径部を外
   筒の開口端部に対応させ、燃料と空気さを同時に調量す
   ると共に、燃料の微粒化及び燃料と空気の均質混合を図
   るようにし、更に前記内筒を軸方向に移動可能に設けて
   、混合比を可変としたことを特徴とする混合気生成装置
   。