JPS62288357A - 超音波霧化装置付ガソリンエンジン - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 ・−■ノ 本発明は、燃料を微粒化するための超音波霧化装置を有
したガソリンエンジンに関するものである。

良迷Ｊと１１ 従来、ガソリンエンジンにおいて液体燃料、つまりガソ
リンを噴霧、即ち微粒化し、燃焼せしめるために噴射ノ
ズルが使用されている。斯る噴射ノズルに好適に使用し
得る霧化装置として、本出願人は超音波振動子の端部に
エツジ部を設け、該エツジ部に液体をｐｊ脱膜状供給す
ることによって、該エツジ部より液体が大量に微粒化さ
れる超音波噴射方法及び噴射ノズルを提案した（特願昭
５９−７７５７２を参照せよ）、該ノズルｔ±、従来の
ノズルに比較して噴ｊｌＩｋが極めて大きく、大容惜の
微粒化を可能とする点でガソリンエンジンに好適に使用
することができるものである。

＜−１・占 しかしながら、本発明者等は研究実験の結果。

斯る超音波噴射ノズル、つまり霧化？ｔ２！で１±一般
に該霧化装置にて発生する噴霧のＭｉ、速ｔ±／ｂさく
。

そのために該噴霧の貫通力（ペネトレーション作用）は
極めて小さく、周囲の気流の影響を大きく受けることが
判明した。ガソリンエンジンでは該霧化装置はガソリン
エンジンのインテークマニホールドに装着され燃料噴射
ノズルとして使用されるが、該噴射ノズルから噴霧され
たガソリンの微粒子がインテークマニホールド内を流動
する空気流に影響され、インテークマニホールドの壁面
に付着しシリンダー内に安定して燃料を供給することが
困難であり、特にエンジンの低速回転時（アイドリング
時）に斯る減少が顕著であることを見出した。

本発明者等は上記問題を解決するべく研究した結果、ス
ロットル弁上Ｉｉ部と超音波霧化装置との間にバイパス
エアラインを配設し、該バイパスエアラインを介して該
超音波霧化装置のエツジ部に空気流を流動せしめること
により、エツジ部で霧化されたガソリン噴霧微粒子を速
やかに気流中に混入し、燃料供給路壁面への付着を減少
せしめ。

燃料の無駄な消費を押えると共に良好な燃焼を達成し、
結果的に低回転域での回転がスムースになり、更にはア
イドリング回転数及び燃費を下げ得ることを見出した。

本発明は斯る新規な知見に基ずきなされたものであり、
斯る超音波霧化装置付ガソリンエンジンの改良に関する
ものである。

１１立旦】 本発明の目的は、エツジ部で霧化されたガソリン噴霧微
粒子を速やかに気流中に混入し、燃料供給路壁面への付
着を減少せしめ、燃料の無駄な消費を押えると共に良好
な燃焼を達成し、結果的に低回転域での回転がスムース
になり、更にはアイドリング回転数及び燃費を下げ得る
超音波霧化装置付ガソリンエンジンを提供することであ
る。

０　　　占　　　　　　　　　　　か　　　の上記諸口
的は本発明に係る超音波霧化装置付ガソリンエンジンに
よって達成される。要約すれば本発明は、超音波振動発
生手段と、該超音波振動発生手段に一端が連結されモし
て他端にはエツジ部を有した細長の振動子とを具備し、
ｔＪ記エツジ部に液体を供給し該液体を微粒化する超音
波霧化装置をインテークマニホールド内に装着したガソ
リンエンジンであって、前記超音波霧化装置より上流に
位置したスロットル弁上流部と該超音波霧化装置との間
にバイパスエアラインを配設し、該バイパスエアライン
を介して該超音波霧化装置のエツジ部に空気波を供給す
ることを特徴とする超音波霧化装置付ガソリンエンジン
である。

１呈」 次に１本発明に係る超音波霧化装置付ガソリンエンジン
について図面を参照して更に詳しく説明する。

第１図を＃照すると、本発明に係る超音波霧化装置付ガ
ソリンエンジン１００は超音波霧化装置ｌを有し、該超
音波霧化装２ｔｌはエンジンシリンダ１０２の給気孔１
０４に連通ずるインテークマニホールド１０６に装着さ
れる。更に本発明に従えば、超音波霧化装にｌの上流側
にスロットル弁１０８が配置され、該スロットル弁１０
８部と超音波霧化装Ｆｔｌとの間にバイパスエアライン
１１Ｏが設けられる。該バイパスエアラインの入口はス
ロットル弁の入口側に連通している。

次に、本発明に使用される前記超音波霧化装置ｌについ
て第２図を参照して説明する。

霧化装置、つまり燃料噴射ノズル１は、中心に段付中心
孔２ａ、２ｂを有した細゛長の概略円筒形状の弁箱４を
具備する。前記弁箱４の段付中心孔２ａ、２ｂｔｌ−貫
いて振動子（振動子ホーン）１０が配置される。該振動
子１０は、本体部１４、該本体部１４より小径の細長円
柱状の振動子軸部１６及び本体部１４と軸部１６とを連
結する遷移部１８を有する０本体部１４にはより大径と
された鍔２０が設けられており、該鍔２０が弁箱４の第
２図で上側端に形成された肩部２２と、該弁箱４の該端
面にボルト（図示せず）によって取付られた環状の振動
子押え２４とによって弁箱４に取付られる。

振動子１０の軸部１６は弁箱４及びノズル孔６より下方
に、つまり外方へと更に突出している。

振動子ｌＯの先端、つまり軸部１６の先端には工ツジ部
２６が形成される。

前記振動子１０のエツジ部２６は、第２図によると同径
にて複数の例えば４段とされる山形突起を有する形状と
されるが、漸次径が小さくされた４段の環状の階段にて
形成したり、漸次径が小さくされた４没以外の環状の階
段状としたり、更に漸次径が増大したり、又漸次径が小
さくなり次いで大きくなるような形状とすることもでき
る。

弁箱４の下端には振動子１０の前記エツジ部２６に燃料
を供給するためにノズル孔６が１つ又は複数個環状に配
列して形成され、該ノズル孔６の燃料供給口６ａは概略
前記エツジ部２６に隣接して且つ小径の中心孔２ａ部分
に開口しており、該ノズル孔６の他端６ｂは燃料供給源
（図示せず）に連結される。

上記構成において、振動子ｌＯは、本体部１４に作動的
に接続された超音波振動発生手段５０により連続的に振
動される。従って、液体燃料がノズル孔６を介してエツ
ジ部２６に供給されると。

液体燃料は微粒化され外方へと噴射される。

本実施例にて上記構成の超音波霧化装置１はインテーク
マニホールド１０６内に、好ましくは概略直線状に形成
された環状の吸入空気通路部分１０６ａに配置され、少
なくとも該霧化装２１１の先端微粒化一部分、つまり霧
化装置のエツジ部分２６及びその隣接した領域１ａは前
記吸入空気通路部分１０６ａにて囲包される。

更に本発明に従えば、スロットル弁部１０８とＭｉ音波
霧化装置ｔとの間にバイパスエアライン１１０が配置さ
れ、該バイパスエアライン１１０の出ｆコ部分１１４は
、第２図に図示されるように。

大径とされる中心孔２ｂ部分に連通ずるように構成され
る。徒って、スロットル弁部１０８から超音波霧化装置
１へとバイパスエアライン１１０を介して波動した空気
流は振動子軸部１６と中心孔２ｂとにて画成される室１
１６に流入し、次いで、軸部１６に沿って振動子エツジ
部２６へと流動する。エツジ部２６で霧化されたガソリ
ン微粒子は該空気の流動により、スロットル弁１０８に
より制御されインテークマニホールド１０６を貫流し超
音波霧化装置部分に達した空気流中に速やかに押出され
て該空気流中に混入する。これにより、該空気流と混合
しシリンダ内へと搬送される液体燃料微粒子はインテー
クマニホールド１０６の壁面に付着することが最小限に
押えられ、従って、シリンダ内に常時安定して燃料を供
給することができ、特にアイドリング時等の低速回転時
に安定した回転が得られ、又燃料使用量を少なくし得る
という利益がある。

バイパスエアラインを介して流通される空気流はアイド
リング時の５０％程度で良く、又高速。

高負荷時にはバイパスエアラインを介しての空気流は必
ずしも必要ではないが、又閉止する必要もない。

発ｍ釆 以上の如くに構成される超音波霧化装置付ガソリンエン
ジンは、スロットル弁部と超音波霧化装置との間にバイ
パスエアラインを配設し、該バイパスエアラインを介し
て該超音波霧化装このエツジ部に空気流を流動せしめる
ことにより、エツジ部で霧化されたガソリン噴霧微粒子
を速やかに気流中に混入し、燃料供給路壁面への付着を
減少せしめ、燃料の無駄な消費を押えると共に良好な燃
焼を達成し、結果的に低回転域での回転がスムースにな
り、更にはアイドリング回転数及び燃費を下げ得るとい
う利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る超音波霧化装置付ガソリンエン
ジンの一実施例の主要部分断面図である。 第２図は１本発明に使用される超音波霧化装置の一実施
例の断面図である。 ｌ：霧化装置 ｌＯ：振動子 ２６二工ツジ部 １０６：インテークマニホールド １０８：スロットル弁 １１０：バイパスエアライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）超音波振動発生手段と、該超音波振動発生手段に一
   端が連結されそして他端にはエッジ部を有した細長の振
   動子とを具備し、前記エッジ部に液体を供給し該液体を
   微粒化する超音波霧化装置をインテークマニホールド内
   に装着したガソリンエンジンであつて、前記超音波霧化
   装置より上流に位置したスロットル弁上流部と該超音波
   霧化装置との間にバイパスエアラインを配設し、該バイ
   パスエアラインを介して該超音波霧化装置のエッジ部に
   空気流を供給することを特徴とする超音波霧化装置付ガ
   ソリンエンジン。