JPS6069253A - 内燃機関の燃料供給装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給装置

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JPS6069253A
JPS6069253A JP17761383A JP17761383A JPS6069253A JP S6069253 A JPS6069253 A JP S6069253A JP 17761383 A JP17761383 A JP 17761383A JP 17761383 A JP17761383 A JP 17761383A JP S6069253 A JPS6069253 A JP S6069253A
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JP
Japan
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fuel
pressure
air
nozzle
venturi
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JP17761383A
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English (en)
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Tadahiro Yamamoto
忠弘 山本
Tadaki Oota
太田 忠樹
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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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
    • 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
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    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ガソリン機関などの内燃機関に用いられる
燃料供給装置に関し、詳しくは燃料の吐出による吸気の
圧力低下に基づき空燃比制御を行うようにした燃料供給
装置に関する。
例えばガソリン機関の燃料供給装置として広く用いられ
ている固定ベンチュリ式気化器は、絞弁にて制御された
吸入空気量を固定ベンチュリにおける発生負圧の大小と
1.で計量し、更にこの負圧により燃料ジェットの上下
圧力差を変化させて燃料の計tv行い、所定の空燃比を
得る構成となっている−(昭和55年7月山海堂発行自
動暇工学全書4巻ガソリンエンジン第6章参照)、f 
ffi S U型気化器に代表される可変ベンチュリ式
気化aに、例えば可変ベンチュリの流速が一定となるよ
うに摺動するサクションピストンの釣合位置として吸入
空気量を計量し、上記サクションピストンに連動する針
弁により燃料ノズルの開口面積を変化させて燃料の計t
を行っている(昭和44年1月鉄道日本社発行「気化器
」第8章参@)、また近年多用化されつつある電子制御
燃料噴射装#は、同じく吸入空気量をエアフローメータ
や圧力センナ等により計量し、必要な燃料量を演算して
燃料噴射弁の開時間により燃料流量を制御している。
すなわち、何れの形式においても、空気と燃料。
とが実際に混合された状態での空燃比を直接に検知して
いる訳では無く、空気流量と燃料流量を個々に計量した
後の実際の空燃比は何らフィードバックされていない。
従って、例えば針弁の加工精度など種々の要因によって
空燃比が左右され易く、かつ経時的な空燃比の狂いも発
生し易い。
この発明は上記のような従来、の燃料供給装置における
問題点に鑑みてなされたもので、燃料混合前および混合
後の吸気の圧力(静圧)の低下が、空燃比と相関関係に
あることに着目し、その圧力差を一定に保つことによっ
て安定し友空燃比制御?可能とした新規な燃料供給装置
を提供することを目的とする。
すなわち、この発明に係る内燃機関の燃料供給装置は、
吸気通路の絞弁上流に位置し、該吸気通路内に可変ベン
チュリを形成するとともに、負王室内に導入される上記
可変ベンチュリの圧力が略一定となる進退位蓋にて釣合
うサクションピストンと、上記可変ベンチュリに臨んで
開口した燃料ノズルと、上記燃料ノズルの上流において
上記可変ベンチュリに臨んで設けられ食用1圧力検出部
と、上記燃料ノズルの下流において上記可変ベンチュリ
に臨んで設けられた第2圧力検出部と、両圧力検出部に
おける検出圧力の差が所定の値となるように上記燃料ノ
ズルからの燃料流量を制御する燃料流量制御機構とを備
えてなるものである。
先ず、本発明における空燃比検出原理について説明する
。例えば第1図に示すように、一様な断面の通路1に燃
料ノズル2を設けるとともに、この燃料ノズル2の上流
側に圧力取出口Aを、下流側に圧力取出ロBfi−夫々
開ロ形成する。このような通路1内を、空気が速1fV
にて通流した場合、燃料供給を行わなければ、上流側圧
力取出口Aにおける静圧Piと下流側圧力取出口Bにお
ける静圧P@とは等しく得られる。ところが、上記燃料
ノズj1ル2から空気流中に燃料を吐出すると、下流側
圧力取出口Bにおける静圧P、が僅かに低下し、上流側
の靜圧P1との間で圧力差ΔPを生じる。これは、燃料
ノズル2から吐出された燃料粒子が、速度vの空気によ
って、これに近い速度にまで加速される結果、空気流の
圧力エネルギが消費されて静圧の低下をもたらすものと
考えられており、燃料の流tを増大すれば、これに応じ
て圧力差ΔPも増大する。従って、空気流速Vを一定と
した条件下では、上記圧力差ΔPから燃料流量すなわち
空燃比を検知することができる・しかも、空気流量の大
小変化に対し通路1の面積t−変化させて流速Vを常に
一定に保つようにすれば、空燃比に対応して生じる圧力
差Δph、空気流量の大小と無関係に略一定に得られる
□本発明は、このような原理に基づいて空燃比制御を行
うものであり、吸気通路内に設けた可変ベンチュリによ
って燃料ノズル近傍の空気流速を常に一定に保ち、この
粂件下で燃料ノズルの上流、下流の圧力差ΔPが1檄空
燃比に対応し之所定の値となるように燃料流量を制御す
ることによって、一定の空燃比の混合気を形成するよう
にしているのである。
第2図は上述したような圧力差ΔPと空燃比との相関関
係について実験し之結果をまとめたもので・空気流速V
を50巴1 の一定値に保ちながら空気流量t−f化さ
せ、上記圧力差ΔPft一定値に保・つた場合の燃料流
量および空燃比をプロットしたものでめる6(イ)およ
び(ロ)は、圧力差ΔPを10雪H嘗Oに保つ友場合の
燃料流量および空燃比を夫々示し、また()9および’
(=)は、圧力差ΔPを50■H會Oに保った場合の燃
料流量および空燃比を夫々示している。
この第2図に明らかなように、何れの条件でも燃料流量
は空気流量に対(−比例的に変化し、十分に安定し几空
燃比を確保できるのである。
次に、この発明の具体的な一実施例を第3図に基づiて
詳細に説明する。
第6図において、11はこの燃料供給装置の外殻を形成
するスロットルボディであって、このスロ“ゝットルボ
ディ11はサイドドラフト形の吸気通路12ヲ有すると
ともに、その−E部にサクションチャンバ13が形成さ
れている―上記吸気進路12は、図の左端が図示せぬ吸
気マニホルド集合部に接続され、右端が図示せぬ、卑ア
クリーナに接続されるものであって、上記サクシ目ンチ
ャンI(13の左方つまり下流側に、図外のアクセルに
連係した絞弁14が設けられている。
サクションピストン156−1、上記サクションチャン
バ13内に上下摺動可能に嵌合配置され、上記吸気通路
12内に突出した先端151Lと、これに対向する吸気
通路12下面121Lとの間に可変ベンチュリ16を形
成するものであって、この可変ベンチ:x、 ll l
(1はサクションピストン15上流端から下流熾に亘る
範 、比較的広61で略一様な断面が確保されるようになっ
ている。また上記サクションピストン15は、中央に圧
入固着されたシャフト17を有し、サクションチャンバ
キャップ18のガイドスリーブ19内に上記シャフト1
7が囲動可能に嵌合しているとと4に、上記ガイドスリ
ーブ19外周に嵌装されたコイルスプリング加によって
常時下方に付勢されており、かつ上端部にダイヤフラム
21が連結されている。上記ダイヤフラム21ハ、サク
ションチャンバの 13内を上部負圧室nと下部の大気圧室nとに区画する
ものであって、上記サクションピストン15先端のサク
ションホール24を介して上記負圧室22に上記可変ベ
ンチュリ16における圧力が導入されるようになってい
る。
一方、上記サクションピストン15と対向する吸気通路
12の下rf7U12&には、可変ベンチュリ16に臨
んで開口する燃料ノズル部を備えた環状の弁座澗が圧入
固着されているとともに、この燃料ノズル部の上流側お
よび下流側に、夫々第1.第2圧力検出部として第1圧
力取出ロηおよび第2圧力取出ロ悠が開口形成されてい
る。上記燃料ノズル怒は、スロットルボディ11内の通
路部29f:介して燃料室(資)に連通しており、かつ
その燃料の流出・停止が燃料流量制御機構を構成するダ
イヤフラム弁311Cよって制御されるようになってい
る。
上記ダイヤプラム弁31は、スロットルボディ11に固
着されたアッパケース32およびロアケース33と、両
ケース32.33の間に挾持されたダイヤフラムあと、
このダイヤフラムあに支持されるとともに、上記通路部
9内に挿通されて、先端部が上記燃料ノズル25を燃料
室(資)側から開閉する弁体部と、一端がストン/(3
6を介して調整ねじ訂に係止されるとともに、他端が上
記弁体部に係止されて、上。
記弁体35ヲ開方向に付勢するセットスプリング羽と、
上記燃料室(資)に対し上記弁体部の外周全シールする
シール部材鵠とを備えて構成されており、上記ダイヤフ
ラムあにて区画された下方の第1圧力室菊が通路41を
介して上記第1圧力取出口nに連通し、かつ上方の第2
圧力室4Qが通路43を介して上記第2圧力取出口に連
通している。尚、上記燃料室(9)には図示せぬフロー
ト室を介して燃料がL供給されるようになっている。
次に上記構成における作用について説明する。
先ず可変ベンチュリ16を形成するサクションピストン
15の作用は、従的の可変ベンチュリ式気化器における
サクションピストンの作用と基本的に同一であって、吸
入空気の通流によって可変ベンチュリ16に生じたベン
チュリ負圧が負圧室n内に導入され、この負圧による力
がサクションピストン!5の自重およびコイルスプIJ
ング加の付勢力と釣合う進退位置にてサクションピスト
ン15が静止する。この結果、可変ベンチュリ16にお
ける流速が吸入空気量の大小と無関係に略一定に保たれ
る。
一方、ダイヤフラム弁31ぼ常態においては燃料ノズル
25ヲ開放しているので、上記のベンチュリ負圧によっ
て燃料室(資)から空気流の中に燃料が吸い出されるが
、この燃料の流出に伴い先に述べ念ように静圧の低下が
生じる。そして、混合的の静圧P、は第1圧力取出ロn
から第1圧力室40に導入され、また混合後の静圧Pa
は第2圧力取出ロ四かミら第2圧力室4gに導入され、
両者の圧力差ΔPがセットスプリング羽のセット荷重と
して設定された値よりも大きい場合には、弁体部が閉方
向に、また圧力差ΔPが設定値よりも小さい場合には、
弁体あが開方向に駆動される。
この結果、前述し九ような原理に基づいて略一定の圧力
差ΔPが維持され、かつ混合気の空燃比はこの圧力差Δ
Pに対応した値に安定的に維持されるのである。
以上、この発明の一実施例を説明したが、この発明は必
ずしも上記実施例に限宏されるものではない。例えば 
第1圧力検出部および第2圧力検出部に夫々半導体圧力
センサ等を設けて両者の圧力差を電気的に検出1−1電
磁式燃料噴射弁等により燃料流量制御を実現することも
できる。ま几更に差圧式圧力センサにより二箇所の圧力
差を直接に検出する、など種々の変更が可能である。
以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関
の燃料供給装着によれば、実際に形成した混合気の空燃
比に基づいた空燃比制御が実現でき、従来の空気流量お
よび燃料流計を個別に計量するものに比較して、機械的
な加工精度等により空燃比が左右されにくくなり、かつ
経時的な空燃比の狂いを生じることなく安定した檀If
f得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明における空燃比検出原理全説明するた
めの説明図、第2図は圧力低下を一定に保った場合の窒
気流量と燃料流量および空燃比の関係を示すグラフ、第
6図はこの発明の一実施例を示す断面図である。 11・・・スロットルボディ、12・・・吸気通路、1
3・・・サクションチャンバ、14・・・絞弁、15・
・・サクシ田ンピストン、16・・・OTfベンチュリ
、加・・・コイルスプリング、21・・・ダイヤフラム
、22・・・負圧室、U・・・サクションホール、筋・
・・燃料ノズル、γ・・・第1圧力取出口、囚・・・第
2圧力取出口、(資)・・・燃料室、31・・・ダイヤ
フラム弁、34・・・ダイヤフラム、35・・・弁体、
38・・・セットスプリング、和・・・第1圧力室、4
e・・・第2圧力室。 外2名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吸気通路の絞弁上流に位置し、該吸気通路内に可
    変ベンチュリを形成するとともに、負王室内に導入され
    る上記可変ベンチュリの圧力が略一定となる進退位置に
    て釣合うサクションピストンと、上記可変ベンチュリに
    臨んで開口した燃料ノズルと、上記燃料ノズルの上流に
    おいて上記町変ベンチュリに臨んで設けられた@1圧力
    検出部と、上記燃料ノズルの下流において上記町変ベン
    チュリに臨んで設けられた第2圧力検出部と、肉圧力検
    出部における検出圧力の差が所定の値上なるように上記
    燃料ノズルからの燃料流量を制御する燃料流量制御機構
    とを備えてなる内燃機関の燃料供給装置。
JP17761383A 1983-09-26 1983-09-26 内燃機関の燃料供給装置 Pending JPS6069253A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0497386A2 (en) * 1989-10-23 1992-08-05 Mikuni Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel supply system for injection carburetors
US6672570B2 (en) * 2000-11-17 2004-01-06 Walbro Japan, Inc. Variable venturi carburetor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0497386A2 (en) * 1989-10-23 1992-08-05 Mikuni Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel supply system for injection carburetors
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