JPS6212852Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関のアイドル空燃比補償装置
の改良に関する。

気化器付内燃機関においては、エンジンのアイ
ドリング時、エンジン雰囲気温度が約42℃に達す
ると、気化器のフロート室からアイドルポートに
至る燃料通路の中に燃料蒸気の気泡が発生して、
燃料の流れが悪くなり始める。このため、エンジ
ン雰囲気温度が約42℃以下例えば、30℃のとき
に、アイドルアジヤストスクリユを調節してアイ
ドル空燃比を最適値に合わせると、それ以上の温
度になつたときに空燃比が希薄になり、エンジン
のアイドリングが不調になる。また、逆に、エン
ジン雰囲気温度が約42℃以上例えば、50℃のとき
に、アイドルアジヤストスクリユを調節してアイ
ドル空燃比を最適値に合わせると、それ以下の温
度になつたときに空燃比が過濃となり、排気ガス
中の有害成分、特に、一酸化炭素の排出量が増大
する。このような不具合に対して、従来、有効な
対策方法は知られていなかつた。一方、エンジン
雰囲気温度が更に上昇して約80℃以上の高温にな
ると、空気密度の低下及びフロート室の燃料の蒸
発の活発化により、アイドル空燃比が逆に過濃と
なつて、アイドリングが不調になり、一酸化炭素
の排出量も増大する傾向がある。これに対して
は、従来、気化器スロツトル弁の下流の吸気通路
内に空気をブリードして空燃比を適正化する装置
（以下、従来のアイドル空燃比補償装置と呼ぶ）
が知られており、大抵の内燃機関には該装置が装
着されていた。

本考案の目的は、従来のアイドル空燃比補償装
置に改良を加えることにより、広い温度範囲にわ
たつて、アイドル空燃比を一定に保ち、アイドリ
ング不調の防止、及び、排気ガス中の有害成分、
特に、一酸化炭素の排出の低減に有効な内燃機関
のアイドル空燃比補償装置を提供することにあ
る。

係る目的は、本考案によれば、内部に円筒状の
内室が郭定され、該内室の相対向する端面に第１
の弁ポートと第２の弁ポートとが設けられた弁ケ
ースと、前記内室内に設けられ、該第１の弁ポー
トと該第２の弁ポートとを同時に開閉制御する弁
体と、該弁体を押圧する圧縮コイルばねと、前記
弁ケースに固着され、エンジンの雰囲気温度に応
じて前記弁体を駆動する駆動装置とより成り、前
記第１の弁ポートの内径は前記第２の弁ポートの
内径よりも大きくされ、前記第１の弁ポートは前
記内室を大気に連通し、前記第２の弁ポートは前
記内室をスロツトル弁下流の吸気通路内に連通
し、前記弁体は、前記第１の弁ポートと前記第２
の弁ポートとの間に配置され、前記第１の弁ポー
トから前記第２の弁ポートに向かつて順次大径
部、第１の小径部、中径部及び第２の小径部とよ
り構成され、該大径部は前記第１の弁ポートの内
径よりも大きい外径を有し、前記第１の弁ポート
は該大径部で開閉され、前記大径部と前記第１の
弁ポートとの接触面から前記中径部と前記第２の
小径部との境までの長さは、前記第１の弁ポート
と前記第２の弁ポートとの間の長さよりも短くさ
れ、前記大径部と前記第１の弁ポートとの接触面
から前記第２の小径部の先端までの長さは、前記
第１の弁ポートと前記第２の弁ポートとの間の長
さと同じかあるいは、それよりも長くされ、前記
中径部は前記第２の弁ポートの内径よりもわずか
に小さい外径を有し、前記第１と第２の小径部は
前記中径部よりも小さい外径を有し、前記第２の
弁ポートは前記第１の小径部と前記中径部と前記
第２の小径部とでその流路断面積が制御され、前
記圧縮コイルばねは、前記大径部が前記第１の弁
ポートを閉じる方向に前記弁体を押圧し、エンジ
ン雰囲気温度が所定値以下のときは、前記駆動装
置の駆動力が前記弁体に作用せず、前記圧縮コイ
ルばねの押圧力により前記大径部は前記第１の弁
ポートを閉じており、エンジン雰囲気温度が所定
値に達すると、前記駆動装置の駆動力により前記
大径部が前記第１の弁ポートを開き、それ以後
は、前記駆動装置は前記弁体に、エンジン雰囲気
温度にほぼ比例した前記第１の弁ポートから前記
第２の弁ポートの方向へ向かう移動量を与える如
き内燃機関のアイドル空燃比補償装置によつて達
成される。

つぎに、本考案の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。第１図は、本考案に係る内燃機関の
アイドル空燃比補償装置を装着したエンジンの要
部断面図である。同図において、エアクリーナ１
の下流には順次、気化器２、吸気管３が取付けら
れ、吸気管３は図示しないエンジン取付けられ
る。本考案に係る内燃機関のアイドル空燃比補償
装置４は、エアクリーナケース５においてクリー
ンサイド６に望んで取付けられる。気化器２のス
ロツトル弁７の下流には、補助空気供給口８が穿
設されており、アイドル空燃比補償装置４と該補
助空気供給口８とは導管９により接続されてい
る。１０は、公知の暖気吸入装置であり、１１
は、該暖気吸入装置の作動負圧を制御するための
負圧制御弁である。本考案に係る内燃機関のアイ
ドル空燃比補償装置４の詳細を第２図に基づいて
説明する。同図において、弁ケース１２は、その
内部に円筒状の内室１３が郭定され、該内室１３
の上下には、それぞれ第１の外室１４と第２の外
室１５とが設けられる。内室１３の相対向する端
面には第１の弁ポート１６と第２の弁ポート１７
とが設けられ、内室１３は第１の弁ポート１６を
介して第１の外室１４と連通し、また、内室１３
は第２の弁ポート１７を介して第２の外室１５と
連通している。第１の弁ポート１６の内径D₁は
第２の弁ポート１７の内径D₂よりも大きくされ
ている。第１の外室１４は、数個の大気連通孔１
８を介して常時大気を連通しており、第２の外室
１５は導管９を介して、第１図に示されるよう
に、常時気化器２のスロツトル弁７の下流の吸気
通路１９に連通している。内室１３において、第
１の弁ポート１６と第２の弁ポート１７との間に
は、第１の弁ポート１６と第２の弁ポート１７と
を同時に制御する弁体２０が配置されている。第
３図に示されるように、該弁体２０は、第１の弁
ポート１６から第２の弁ポート１７に向かつて順
次、大径部２１、第１の小径部２２、中径部２３
及び第２の小径部２４とより構成される。大径部
２１の外径d₁は第１の弁ポート１６の内径D₁よ
りも大きく、第１の弁ポート１６は大径部２１で
開閉される。大径部２１の上側表面２５の周辺部
には、円環状のシール部材２６が固着されてい
る。また、大径部２１の上側表面２５の中央部に
は、後述する駆動装置のロツドを受けるためのガ
イド２７が設けられている。大径部２１の上側表
面２５に固着されたシール部材２６の先端から中
径部２３と第２の小径部２４との境までの長さl₁
は、第１の弁ポート１６と第２の弁ポート１７と
の間の長さＬよりも短くされ、また、シール部材
２６の先端から第２の小径部２４の先端までの長
さl₂は、第１の弁ポート１６と第２の弁ポート１
７との間の長さＬよりも長くされている。中径部
２３の外径d₂は第２の弁ポート１７の内径D₂よ
りもわずかに小さくされている。第１の小径部２
２の外径d₃は中径部２３の外径d₂よりも小さく、
また、第２の小径部２４の外径d₄も中径部２３の
外径d₂よりも小さくされている。なお、第１の小
径部２２の外径d₃と第２の小径部２４の外径d₄と
の比率は使用する気化器の特性に応じて任意に定
められる。第２の弁ポート１７は、第１の小径部
２２と中径部２３と第２の小径部２４とでその流
路断面積が制御される。第２図に示されるよう
に、内室１３内には圧縮コイルばね２８が配置さ
れ、該圧縮コイルばね２８は、大径部２１が第１
の弁ポート１６をとじる方向に弁体２０を押圧す
る。弁ケース１２の上部には、エンジン雰囲気温
度に応じて弁体２０を駆動する駆動装置２９が螺
着される。該駆動装置２９は、ケース３０とロツ
ド３１とより成り、該ケース３０内には圧力室３
２と該圧力室３２と第１の外室４１とを連通する
孔３３が穿設されている。該孔３３には前記ロツ
ド３１が摺動可能に嵌挿されており、該ロツド３
１の下端は、弁体２０の大径部２１の上に設けら
れたガイド２７の中に嵌入されている。圧力室３
２内には温度に応じて体積が変化するワツクスが
封入されており、ロツド３１は、該ワツクスの体
積変化に応じて孔３３内を軸方向に摺動する。弁
ケース１２にはフランジ部３４が設けられてお
り、該フランジ部３４にはボルト孔３５が穿設さ
れている。第２図に示された内燃機関のアイドル
空燃比補償装置４全体は、前記ボルト孔３５に貫
通されたボルト（図示しない）により、第１図に
示されるように、駆動装置２９と大気連通孔１８
とがエアクリーナ１のクリーンサイド６に突出す
るように、エアクリーナケース５に取付けられ
る。

上記の実施例の作用を第４図ないし、第７図に
基づいて説明する。エンジン雰囲気温度が約17℃
以下の低温時においては、第４図に示されるよう
に、圧力室３２内のワツクスは収縮しているた
め、ロツド３１は弁体２０に力を及ぼさない。従
つて、圧縮コイルばね２８の押圧力により、大径
部２１は第１の弁ポート１６を閉じている。従つ
て、スロツトル弁７の下流の吸気通路１９には空
気は全くブリードされない。なおこのとき、l₁は
Ｌより小さく、l₂はＬよりも大きいため、第２の
小径部２４のみが第２の弁ポート１７に嵌入して
いる。エンジン雰囲気温度が約17℃に達すると、
第５図に示されるように、圧力室３２内のワツク
スが膨張してロツド３１は圧縮コイルばね２８の
押圧力に抗して弁体２０を下方に移動させる。従
つて、大径部２１は第１の弁ポート１６を開く
が、このとき、第２の弁ポート１７内には中径部
２３は嵌入せず、依然として第２の小径部２４が
嵌入したままである。従つて、大気連通孔１８よ
り流入して、第１の外室１４及び、内室１３を通
つた空気は、第２の弁ポート１７において、第２
の小径部２４により調量されて、第２の外室１５
及び導管９を通つて補助空気供給口８よりスロツ
トル弁７の下流の吸気通路１９にブリードされ
る。また、l₁はエンジン雰囲気温度が約42℃に達
したとき始めて中径部２３が第２の弁ポート１７
に嵌入するような値にあらかじめ定められてい
る。エンジン雰囲気温度が約42℃になると、第６
図に示されるように、圧力室３２内のワツクスは
更に膨張してロツド３１は弁体２０を更に下方に
移動させる。従つて、中径部２３が第２の弁ポー
ト１７内に嵌入する。中径部２３の外径d₂は第２
の弁ポート１７の内径D₂よりもわずかに小さい
だけであるので、空気はほとんど吸気通路１９に
ブリードされない。なお、中径部２３の長さは、
エンジン雰囲気温度が約80℃になるまで中径部２
３が第２の弁ポート１７を閉鎖しているような長
さにあらかじめ定められている。エンジン雰囲気
温度が更に上昇して約80℃になると、第７図に示
されるように、圧力室３２内のワツクスは更にも
つと膨張して、ロツド３１は弁体２０を更にもつ
と下方に移動させる。従つて、第１の小径部２２
が第２の弁ポート１７内に嵌入する。従つて、第
２の弁ポート１７において、第１の小径部２２に
より調量された分だけの空気がスロツトル弁７の
下流の吸気通路１９にブリードされる。上記した
作動状態において、弁体２０の移動量はエンジン
雰囲気温度に比例している。前記したように、気
化器の一般的な空燃比特性として、エンジン雰囲
気温度が80℃ぐらいまでの間は、温度が低いほど
空燃比が濃く、温度が高いほど空燃比が薄くなる
傾向がある。従つて、上記した本考案に係る内燃
機関のアイドル空燃比補償装置４においては、温
度が約42℃以下のときには、空気をスロツトル弁
７の下流の吸気通路１９にブリードして、混合気
を希釈し（第５図）、温度が約42℃から約80℃の
領域では、空気のブリード量を零あるいは、極め
て少なくして（第６図）、空燃比の温度による変
化を補償している。従つて、エンジンのアイドリ
ングが不調にならない範囲で、一酸化炭素の排出
量がなるべく少なくなる空燃比のところにアイド
ルアジヤストスクリユーを調整すれば、広い温度
範囲にわたつて、その空燃比が保持される結果、
エンジン不調をきたすこともなく一酸化炭素の排
出量が低減される。ただし、エンジン雰囲気温度
が約17℃以下の低温時においては、燃料の霧化、
気化が悪いためエンジンが不調になることがあ
る。従つて、温度が約17℃以下の領域において
は、空気をスロツトル弁７の下流の吸気通路１９
にブリードせず、空燃比が濃いままの状態に保持
している（第４図）。また、エンジン雰囲気温度
が約80℃を越える高温時においては、前記したよ
うに、逆に空燃比が濃くなるため、この対策とし
は、従来のアイドル空燃比補償装置におけると同
じように、空気をスロツトル弁７の下流の吸気通
路１９にブリードして空燃比の過濃を防止してい
る（第７図）。

以上述べたように、本考案に係る内燃機関のア
イドル空燃比補償装置によれば、広い温度範囲に
わたつてアイドル空燃比を一定に保つことができ
るため、アイドリングの不調が防止され、また、
排気ガス中の有害成分、特に、一酸化炭素の排出
を最小限に押さえることができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る内燃機関のアイドル空
燃比補償装置を備えたエンジンの要部縦断面図、
第２図は、本考案に係る内燃機関のアイドル空燃
比補償装置の一実施例の拡大縦断面図、第３図
は、第２図中に記載の弁体の縦断面図、第４図
は、第２図の実施例の約17℃以下のときの作動
図、第５図は、第２図に実施例の約17℃から約42
℃における作動図、第６図は、第２図の実施例の
約42℃から約80℃における作動図、第７図は、第
２図の実施例の約80℃以上のときの作動図であ
る。 ７……スロツトル弁、１２……弁ケース、１３
……内室、１４……第１の外室、１５……第２の
外室、１６……第１の弁ポート、１７……第２の
弁ポート、１８……大気連通孔、１９……吸気通
路、２０……弁体、２１……大径部、２２……第
１の小径部、２３……中径部、２４……第２の小
径部、２８……圧縮コイルばね、２９……駆動装
置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に円筒状の内室が郭定され、該内室の相対
   向する端面には第１の弁ポートと第２の弁ポート
   とが設けられた弁ケースと、前記内室内に設けら
   れ、該第１の弁ポートと該第２の弁ポートとを同
   時に開閉制御する弁体と、該弁体を押圧する圧縮
   コイルばねと、前記弁ケースに固着され、エンジ
   ンの雰囲気温度に応じて前記弁体を駆動する駆動
   装置とより成り、前記第１の弁ポートの内径は前
   記第２の弁ポートの内径よりも大きくされ、前記
   第１の弁ポートは前記内室を大気に連通し、前記
   第２の弁ポートは前記内室をスロツトル弁下流の
   吸気通路内に連通し、前記弁体は、前記第１の弁
   ポートと前記第２の弁ポートとの間に配置され、
   前記第１の弁ポートから前記第２の弁ポートに向
   かつて順次大径部、第１の小径部、中径部及び第
   ２の小径部とより構成され、該大径部は前記第１
   の弁ポートの内径よりも大きい外径を有し、前記
   第１の弁ポートは該大径部で開閉され、前記大径
   部と前記第１の弁ポートとの接触面から前記中径
   部と前記第２の小径部との境までの長さは、前記
   第１の弁ポートと前記第２の弁ポートとの間の長
   さよりも短くされ、前記大径部と前記第１の弁ポ
   ートとの接触面から前記第２の小径部の先端まで
   の長さは、前記第１の弁ポートと前記第２の弁ポ
   ートとの間の長さと同じかあるいは、それよりも
   長くされ、前記中径部は前記第２の弁ポートの内
   径よりもわずかに小さい外径を有し、前記第１と
   第２の小径部は前記中径部よりも小さい外径を有
   し、前記第２の弁ポートは前記第１の小径部と前
   記中径部と前記第２の小径部とでその流路断面積
   が制御され、前記圧縮コイルばねは、前記大径部
   が前記第１の弁ポートを閉じる方向に前記弁体を
   押圧し、エンジン雰囲気温度が所定値以下のとき
   は、前記駆動装置の駆動力が前記弁体に作用せ
   ず、前記圧縮コイルばねの押圧力により前記大径
   部は前記第１の弁ポートを閉じており、エンジン
   雰囲気温度が所定値に達すると、前記駆動装置の
   駆動力により前記大径部が前記第１の弁ポートを
   開き、それ以後は、前記駆動装置は前記弁体に、
   エンジン雰囲気温度にほぼ比例した前記第１の弁
   ポートから前記第２の弁ポートの方向へ向かう移
   動量を与えることを特徴とする内燃機関のアイド
   ル空燃比補償装置。